结合os模块和shutil模块实现本地文件自动化操作

文章目录

[1. 文件路径的操作](#1. 文件路径的操作)
[2. 复制](#2. 复制)
- [2.1 文件的复制](#2.1 文件的复制)
- [2.2 文件夹的复制](#2.2 文件夹的复制)
[3. 移动（剪切）](#3. 移动（剪切）)
[4. 删除](#4. 删除)
[5. 新建](#5. 新建)
[6. 关于隐藏文件的处理方式](#6. 关于隐藏文件的处理方式)
[7. 三个小案例](#7. 三个小案例)
- [7.1 文件分类](#7.1 文件分类)
- [7.2 清理空文件夹](#7.2 清理空文件夹)
- [7.3 文件备份](#7.3 文件备份)

以下是一些os库和shutil库中常用的命令，可以实现各种便捷的文件操作，我们可以通过以下命令进行模块的导入：

python 复制代码

import os
import shutil
import stat # 当然有的时候我们会想过滤掉隐藏文件，就可以调用这个包

1. 文件路径的操作

在进行文件操作之前，我们首先需要知道文件路径如何给，一般我们通过 r 标识符来告诉程序这个是一个文件路径，例如：

python 复制代码

folder_path = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中"

那么接下来我们就可以在这个文件夹中进行操作了，如果我们需要组合多个路径，就可以使用 os 模块 path 下的 join 功能了，这个的具体作用其实就是加一个 斜杠\ 再连接路径，这样你就可以一直往子文件夹进了：

python 复制代码

folder_path = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中"
file_to_copy = os.path.join(folder_path, "testCopy")
print(file_to_copy) # C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy

那如果我们想要回到上一层文件夹，应该如何做呢？使用 dirname 即可：

python 复制代码

folder_path = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中"
parent_path = os.path.dirname(folder_path)
print(parent_path) # C:\Users\22330\Desktop

2. 复制

2.1 文件的复制

好，那么我们现在已经知道如何操作路径了，接下来我们看复制，需要注意的是，os 模块本身确实没有直接提供文件复制的功能，它只是有文件操作的基础，因此要实现文件的复制，我们可以使用shutil模块，这个会更加方便：

1、这里分两种情况，一种是你复制的时候不保留元信息 ，比如文件创建时间这些，那么就可以用copy方法：

python 复制代码

folder_path = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy"
shutil.copy(os.path.join(folder_path, "1.jpg"), os.path.join(folder_path, "1_copy.jpg"))

注意，我是粘贴到了同一个文件夹，这个时候时间是变化了的，代表并没有保留初始的创建日期。

2、第二种就是你需要保留文件的元信息 ，我们就可以使用copy2方法：

python 复制代码

folder_path = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy"
shutil.copy2(os.path.join(folder_path, "1.jpg"), os.path.join(folder_path, "1_copy2.jpg"))

这个时候你可以观察到，copy2 保留了原始的元信息。

2.2 文件夹的复制

在程序中，是会非常清楚区分文件夹和文件的，可以通过 os.path.isdir 或者 os.path.isfile 进行区分：

比如 folder_path 下有一个命名为 1 的文件夹，和一个 1.jpg 的图片文件，就可以通过isdir 和 isfile 做区分

python 复制代码

folder_path = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy"
print(os.path.isdir(os.path.join(folder_path, "1.jpg"))) # False
print(os.path.isfile(os.path.join(folder_path, "1.jpg"))) # True
print(os.path.isfile(os.path.join(folder_path, "1"))) # False
print(os.path.isdir(os.path.join(folder_path, "1"))) # True

在python中，如果需要复制某个文件夹，只需要使用 shutil 模块下的 copytree 方法，如下：

python 复制代码

folder_path = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy"
# 两个参数，第一个是要复制的路径，第二个是存放的路径，同时可以进行文件夹名字的修改
shutil.copytree(os.path.join(folder_path,"1"), os.path.join(folder_path, "1_copy"))

3. 移动（剪切）

如果想要移动某个文件，那么我们完全可以通过 os 模块下的rename方法实现，下面是将1.jpg这张图片移动到上一级目录中

python 复制代码

folder_path = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy"
os.rename(os.path.join(folder_path,"1.jpg"), os.path.join(os.path.dirname(folder_path), "1.jpg"))

那如果是想要移动文件夹呢？我们可以使用shutil.move 方法

python 复制代码

sourse_folder = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy\1"
destination_folder = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\new_location"
# 注意这种写法只是将 1 文件夹下所有文件移动到 new_location 下，并不会再在 new_location 下新建一个文件夹为 1
# 如果要保留1文件夹本身，那么就是写作 destination_folder = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\new_location\1"
shutil.move(sourse_folder, destination_folder)  # destination_folder如果不存在，会自动新建

或者同样地，我们也可以使用os.rename 方法

python 复制代码

os.rename(sourse_folder, destination_folder) # destination_folder如果不存在，会自动新建

4. 删除

在python中，如果需要删除文件夹 ，我们可以用os 模块下的rmdir方法：

python 复制代码

del_folder = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy\1_copy"
os.rmdir(del_folder)

但是这个方法有一个限制，就是要删除的文件夹一定要是空文件夹，如果是非空文件夹，就会报错:

所以我们有一个更加彻底的方式，就是使用shutil的rmtree方法：

python 复制代码

del_folder = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy\1_copy"
shutil.rmtree(del_folder)

那如果我们需要删除的是文件，就可以使用os 的 remove 方法或者unlink方法：

bash 复制代码

del_file = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy\1_copy.jpg"
os.remove(del_file)
os.unlink(del_file) # unlink和remove 的功能一样

5. 新建

如果是想要新建一个文件夹，那可以采用os 模块下的mkdir或者makedirs方法，只不过后者多了一个exist_ok的参数，用来指定如果文件夹已经存在，是否会报错，比如我们文件夹已存在的时候，如果使用mkdir：

python 复制代码

mk_folder = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy\testFolder"
os.mkdir(mk_folder)

就会报这样的错误："[WinError 183] 当文件已存在时，无法创建该文件"

但是如果我们使用 makedirs，并给上 exist_ok = True，这个问题就成功解决了：

python 复制代码

mk_folder = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy\testFolder"
os.makedirs(mk_folder, exist_ok=True) # 不删除文件夹中原有的文件，且不报错

新建文件的话，就有很多不同的情况了，例如txt，xlsx，jpg，pptx等，这里我们以创建一个最简单的txt文档为例：

python 复制代码

mk_folder = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\testCopy\testFolder"
txt_to_make = os.path.join(mk_folder, "test.txt")
with open(txt_to_make, "w") as f: # w 代表的是写入状态
    f.write("这是一个测试文件")
f.close() # 关闭文件

6. 关于隐藏文件的处理方式

这里就涉及我们上面提到的一个非常重要的包，叫做stat，我们先看一下目录下的隐藏文件：

如果我们文件系统中没有显示隐藏文件，默认是看不见的，但是程序能够找出来

于是我们通过下面的程序打印出所有的文件，listdir 在这里是罗列所有的文件，返回一个列表，我们遍历即可：

python 复制代码

folder_dir = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中"
for item in os.listdir(folder_dir):
    print(item)

可以发现，隐藏文件都以~开头，其实有的时候也以 . 开头，如果我们简单写作下面的程序：

python 复制代码

folder_dir = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中"
for file in os.listdir(folder_dir):
    # 如果是隐藏文件，不显示
    if not file.startswith(".") and  not file.startswith("~"):
        print(file)

看上去确实没问题，但是容易误伤友军，比如有的文件就是以~开头的：

所以仅仅通过开始字符做判断，是不合理的，因此就引入了我们的stat:

python 复制代码

folder_dir = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中"

for file in os.listdir(folder_dir):
    file_name = os.path.join(folder_dir,file)
    file_stat = os.stat(file_name) # 获取文件属性
    is_hidden = file_stat.st_file_attributes & stat.FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN # 按位与 获取隐藏状态
    print(is_hidden) # 测试用，为2代表是隐藏文件，为0代表不是隐藏文件

    if not is_hidden:
        print(file)

7. 三个小案例

7.1 文件分类

你有一个文件夹 data（可以自己新建一个做测试），里面乱七八糟地放着 .txt 文本文件和 .xlsx 文件，需要将文件分类

python 复制代码

import os
import shutil

folder_dir = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\data" # 文件夹路径
file_type = []
# 统计文件类型
for item in os.listdir(folder_dir):
    # 通过splitext获取文件扩展名,并去掉点号
    file_type.append(os.path.splitext(item)[1].replace(".","")) 
# 为不同文件类型创建文件夹
for tp in list(set(file_type)): # 通过set去重
    os.makedirs(os.path.join(folder_dir, tp), exist_ok=True)
# 移动文件到对应的文件夹
for item in os.listdir(folder_dir):
    if os.path.isfile(os.path.join(folder_dir, item)): # 如果是文件类型才进行移动
        tp = os.path.splitext(item)[1].replace(".","") # 获取文件类型
        shutil.move(os.path.join(folder_dir, item), os.path.join(folder_dir, tp, item))
        print(f"已移动: {item}")

7.2 清理空文件夹

场景描述 ：有时候下载软件会产生很多空的临时文件夹，这个时候手动删除太麻烦，写个程序自动化处理
任务要求：

遍历某个指定目录（只遍历第一层即可）
判断每一个条目是否是文件夹（不是文件）
如果是文件夹，并且这个文件夹是空的（里面没有任何文件或子文件夹），就把它删除

python 复制代码

import os

folder_dir = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中\测试文件夹" # 文件夹路径
for item in os.listdir(folder_dir):
    if os.path.isdir(os.path.join(folder_dir, item)): # 如果是文件类型才进行判断
        if len(os.listdir(os.path.join(folder_dir, item))) == 0: # 根据枚举的长度判断是否为空文件夹
            os.rmdir(os.path.join(folder_dir, item)) # 如果是，则删除
            print(f"已删除空文件夹: {item}")

7.3 文件备份

场景描述 ：这是一个结合了 "隐藏文件过滤" 和 "复制" 的综合问题。
任务要求：

定义一个源目录 source 和一个备份目录 backup
将 source 里的所有文件复制到 backup

关键难点：

不要复制隐藏文件（使用刚才学的 stat 属性判断）
不要复制文件夹（只复制文件）
复制时要保留文件的修改时间（元数据）

python 复制代码

import os
import stat
import shutil

folder_dir = r"C:\Users\22330\Desktop\进行中" # 初始文件夹路径
backup_dir = os.path.join(folder_dir, "backup") # 备份文件夹路径
os.makedirs(backup_dir, exist_ok=True) # 备份文件夹

for item in os.listdir(folder_dir):
    if os.path.isfile(os.path.join(folder_dir, item)): # 排除文件夹类型
        file_stat = os.stat(os.path.join(folder_dir, item)) # 判断是否是隐藏文件
        is_hidden = file_stat.st_file_attributes & stat.FILE_ATTRIBUTE_HIDDEN
        if not is_hidden: # 如果不是隐藏文件，保留元数据复制
            shutil.copy2(os.path.join(folder_dir, item), os.path.join(backup_dir, item))
            print(f"已备份: {item}")

掌握代码操作文件系统，是实现自动化的第一步，希望通过上面的讲解，你至少可以实现基本的文件系统操作，我是不懂代码的杰瑞学长，我们下期再见！

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