python os模块

1. 简介

​ os就是“operating system”的缩写，顾名思义，os模块提供的就是各种 Python 程序与操作系统进行交互的接口。通过使用os模块，一方面可以方便地与操作系统进行交互，另一方面页可以极大增强代码的可移植性。如果该模块中相关功能出错，会抛出OSError异常或其子类异常。

​ 注意，如果是读写文件的话，建议使用内置函数open()；如果是路径相关的操作，建议使用os的子模块os.path；如果要逐行读取多个文件，建议使用fileinput模块；要创建临时文件或路径，建议使用tempfile模块；要进行更高级的文件和路径操作则应当使用shutil模块。

​ 当然，使用os模块可以写出操作系统无关的代码并不意味着os无法调用一些特定系统的扩展功能，但要切记一点：一旦这样做就会极大损害代码的可移植性。

​ 此外，导入os模块时还要小心一点，千万不要为了图调用省事儿而将os模块解包导入，即不要使用from os import *来导入os模块；否则os.open()将会覆盖内置函数open()，从而造成预料之外的错误。

2. 常用功能

​ 注意，os模块中大多数接受路径作为参数的函数也可以接受“文件描述符”作为参数。
​ 文件描述符：file descriptor，在 Python 文档中简记为 fd，是一个与某个打开的文件对象绑定的整数，可以理解为该文件在系统中的编号。

2.1 os.name

​ 该属性宽泛地指明了当前 Python 运行所在的环境，实际上是导入的操作系统相关模块的名称。这个名称也决定了模块中哪些功能是可用的，哪些是没有相应实现的。

​ 目前有效名称为以下三个：posix，nt，java。

​ 其中posix是 Portable Operating System Interface of UNIX（可移植操作系统接口）的缩写。Linux 和 Mac OS 均会返回该值；nt全称应为“Microsoft Windows NT”，大体可以等同于 Windows 操作系统，因此 Windows 环境下会返回该值；java则是 Java 虚拟机环境下的返回值。

2.2 os.environ

​ os.environ属性可以返回环境相关的信息，主要是各类环境变量。返回值是一个映射（类似字典类型），具体的值为第一次导入os模块时的快照；其中的各个键值对，键是环境变量名，值则是环境变量对应的值。在第一次导入os模块之后，除非直接修改os.environ的值，否则该属性的值不再发生变化。

>>> os.environ["HOMEPATH"]
 'd:\\justdopython' # windows下

2.3 os.listdir()

​ “listdir”即“list directories”，列出（当前）目录下的全部路径（及文件）。该函数存在一个参数，用以指定要列出子目录的路径，默认为“.”，即“当前路径”。函数返回值是一个列表，其中各元素均为字符串，分别是各路径名和文件名。

2.4 os.mkdir()

​ “mkdir”，即“make directory”，用处是“新建一个路径”。需要传入一个类路径参数用以指定新建路径的位置和名称，如果指定路径已存在，则会抛出FileExistsError异常。

2.5 os.remove()

​ 用于删除文件，如果指定路径是目录而非文件的话，就会抛出IsADirectoryError异常。删除目录应该使用os.rmdir()函数。

2.6 os.rename()

​ 该函数的作用是将文件或路径重命名，一般调用格式为os.rename(src, dst)，即将src指向的文件或路径重命名为dst指定的名称。

2.7 os.getcwd()

​ “getcwd”实际上是“get the current working directory”的简写，顾名思义，也就是说这个函数的作用是“获取当前工作路径”。在程序运行的过程中，无论物理上程序在实际存储空间的什么地方，“当前工作路径”即可认为是程序所在路径；与之相关的“相对路径”、“同目录下模块导入”等相关的操作均以“当前工作路径”为准。

2.8 os.chdir()

​ “chdir”其实是“change the directory”的简写，因此os.chdir()的用处实际上是切换当前工作路径为指定路径。其中“指定路径”需要作为参数传入函数os.chdir()，该参数既可以是文本或字节型字符串，也可以是一个文件描述符，还可以是一个广义的类路径（path-like）对象。若指定路径不存在，则会抛出FileNotFoundError异常。

3. os.path 模块

​ 这个模块是os模块根据系统类型从另一个模块导入的，并非直接由os模块实现，比如os.name值为nt，则在os模块中执行import ntpath as path；如果os.name值为posix，则导入posixpath。

​ 使用该模块要注意一个很重要的特性：os.path中的函数基本上是纯粹的字符串操作。换句话说，传入该模块函数的参数甚至不需要是一个有效路径，该模块也不会试图访问这个路径，而仅仅是按照“路径”的通用格式对字符串进行处理。

​ 更进一步地说，os.path模块的功能我们都可以自己使用字符串操作手动实现，该模块的作用是让我们在实现相同功能的时候不必考虑具体的系统，尤其是不需要过多关注文件系统分隔符的问题。

3.1 os.path.join()

​ 这是一个十分实用的函数，可以将多个传入路径组合为一个路径。实际上是将传入的几个字符串用系统的分隔符连接起来，组合成一个新的字符串，所以一般的用法是将第一个参数作为父目录，之后每一个参数即使下一级目录，从而组合成一个新的符合逻辑的路径。

​ 但如果传入路径中存在一个“绝对路径”格式的字符串，且这个字符串不是函数的第一个参数，那么其他在这个参数之前的所有参数都会被丢弃，余下的参数再进行组合。更准确地说，只有最后一个“绝对路径”及其之后的参数才会体现在返回结果中。

>>> os.path.join("just", "do", "python", "dot", "com")
'just\\do\\python\\dot\\com'
>>> 
>>> os.path.join("just", "do", "d:/", "python", "dot", "com")
'd:/python\\dot\\com'
>>> 
>>> os.path.join("just", "do", "d:/", "python", "dot", "g:/", "com")
'g:/com'

3.2 os.path.split()

​ 函数os.path.split()的功能就是将传入路径以最后一个分隔符为界，分成两个字符串，并打包成元组的形式返回.

​ 通过os.path.join()函数又可以把它们组合起来得到原先的路径。

3.3 os.path.isfile() 和 os.path.isdir()

​ 这两个函数分别判断传入路径是否是文件或路径，注意，此处会核验路径的有效性，如果是无效路径将会持续返回False。

>>> # 无效路径
>>> os.path.isfile("a:/justdopython")
False
>>> # 有效路径
>>> os.path.isfile("./just/plain_txt")
True
>>> # 无效路径
>>> os.path.isdir("a:/justdopython/")
False
>>> # 有效路径
>>> os.path.isdir("./just/")
True

4.参考

Python3 文档-标准库

Python3 文档-库-os