Python常用标准库之os
in 编程 with 0 comment

Python常用标准库之os

in 编程 with 0 comment

os模块是Python标准库中的一个用于访问操作系统相关功能的模块,os模块提供了一种可移植的使用操作系统功能的方法。使用os模块中提供的接口,可以实现跨平台访问。但是,并不是所有的os模块中的接口在全平台都通用,有些接口的实现是依赖特定平台的,比如linux相关的文件权限管理和进程管理。

**os模块的主要功能:**系统相关、目录及文件操作、执行命令和管理进程

Ps:其中的进程管理功能主要是Linux相关的,此处不做讨论。

在使用os模块的时候,如果出现了问题,会抛出OSError异常,表明无效的路径名或文件名,或者路径名(文件名)无法访问,或者当前操作系统不支持该操作。

>>> import os
>>> os.chdir("d:\11")
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#2>", line 1, in <module>
    os.chdir("d:\11")
OSError: [WinError 123] 文件名、目录名或卷标语法不正确。: 'd:\t'

系统相关

os模块提供了一些操作系统相关的变量,可以在跨平台的时候提供支持,便于编写移植性高,可用性好的代码。所以在涉及操作系统相关的操作时,请尽量使用本模块提供的方法,而不要使用当前平台特定的用法或格式,否则一旦移植到其他平台,可能会造成难以解决的困扰。

下面列举os模块中常用的方法和变量,及其用途解释。

os.name  #查看当前操作系统的名称。windows平台下返回‘nt’,Linux则返回‘posix’。
os.environ  #获取系统环境变量
os.sep  #当前平台的路径分隔符。在windows下,为‘\’,在POSIX系统中,为‘/’。
os.altsep  #可替代的路径分隔符,在Windows中为‘/’。
os.extsep	#文件名和文件扩展名之间分隔的符号,在Windows下为‘.’。
os.pathsep	#PATH环境变量中的分隔符,在POSIX系统中为‘:’,在Windows中为‘;’。
os.linesep	#行结束符。在不同的系统中行尾的结束符是不同的,例如在Windows下为‘\r\n’。
os.devnull	#在不同的系统上null设备的路径,在Windows下为‘nul’,在POSIX下为‘/dev/null’。
os.defpath	#当使用exec函数族的时候,如果没有指定PATH环境变量,则默认会查找os.defpath中的值作为子进程PATH的值。

示例:

>>> import os
>>> os.name
'nt'
>>> os.environ
environ({'ALLUSERSPROFILE': 'C:\\ProgramData', 'APPDATA': 'C:\\Users\\Administrator\\AppData\\Roaming', 'ASL.LOG': 'Destination=file', ......
>>> os.sep
'\\'
>>> os.altsep
'/'
>>> os.extsep
'.'
>>> os.pathsep
';'
>>> os.linesep
'\r\n'
>>> os.devnull
'nul'
>>> os.defpath
'.;C:\\bin'

文件和目录操作

os模块中包含了一系列文件操作相关的函数,其中有一部分是Linux平台专用方法。Linux是用C写的,底层的libc库和系统调用的接口都是C API,Python的os模块中包括了对这些接口的Python实现,通过Python的os模块,可以调用Linux系统的一些底层功能,进行系统编程。关于Linux的相关方法,内容较为复杂,可根据需要自行查阅官方文档,这里只介绍一些常用的,各平台通用的方法。

os.getcwd()	#获取当前工作目录,即当前python脚本工作的目录路径
os.chdir("dirname")	#改变当前脚本工作目录;相当于shell下cd
os.curdir	#返回当前目录: ('.')
os.pardir	#获取当前目录的父目录字符串名:('..')
os.makedirs('dir1/dir2')	#可生成多层递归目录
os.removedirs(‘dirname1’)	#递归删除空目录(要小心)
os.mkdir('dirname')	#生成单级目录
os.rmdir('dirname')	#删除单级空目录,若目录不为空则无法删除并报错
os.listdir('dirname')	#列出指定目录下的所有文件和子目录,包括隐藏文件
os.remove('filename')	#删除一个文件
os.rename("oldname","new")	#重命名文件/目录
os.stat('path/filename')	#获取文件/目录信息
os.path.abspath(path)	#返回path规范化的绝对路径
os.path.split(path)	#将path分割成目录和文件名二元组返回
os.path.dirname(path)	#返回path的目录。其实就是os.path.split(path)的第一个元素
os.path.basename(path)	#返回path最后的文件名。如果path以/或\结尾,那么就会返回空值。
os.path.exists(path或者file)	#如果path存在,返回True;如果path不存在,返回False
os.path.isabs(path)	#如果path是绝对路径,返回True
os.path.isfile(path)	#如果path是一个存在的文件,返回True。否则返回False
os.path.isdir(path)	#如果path是一个存在的目录,则返回True。否则返回False
os.path.join(path1[, path2[, ...]])	#将多个路径组合后返回,第一个绝对路径之前的参数将被忽略
os.path.getatime(path)	#返回path所指向的文件或者目录的最后存取时间
os.path.getmtime(path)	#返回path所指向的文件或者目录的最后修改时间
os.path.getsize(filename)	#返回文件包含的字符数量

在Python中,使用windows的文件路径时一定要小心,比如你要引用d盘下的1.txt文件,那么路径要以字符串的形式写成'd:\1.txt'或者r'd:\1.txt。前面的方式是使用windwos的双斜杠作为路径分隔符,后者是使用原生字符串的形式,以r开始的字符串都被认为是原始字符串,表示字符串里所有的特殊符号都以本色出演,不进行转义,此时可以使用普通windows下的路径表示方式。这两种方法使用哪种都可以,但不可混用。 一些简单使用的例子:

>>> os.getcwd()
'C:\\Python36'
>>> os.chdir("d:")
>>> os.getcwd()
'D:\\'
>>> os.curdir
'.'
>>> os.pardir
'..'
>>> os.makedirs("1\\2")
>>> os.removedirs("1\\2")
>>> os.listdir()
['$360Section', '$RECYCLE.BIN', '1.txt', 'MobileFile', 'pymysql_test.py', 'System Volume Information', '用户目录']
>>> os.mkdir("1")
>>> os.listdir()
['$360Section', '$RECYCLE.BIN', '1', '1.txt', 'MobileFile', 'pymysql_test.py', 'System Volume Information', '用户目录']
>>> os.rmdir("1")
>>> os.rename('1.txt','2.txt')
>>> os.listdir()
['$360Section', '$RECYCLE.BIN', '2.txt', 'MobileFile', 'pymysql_test.py', 'System Volume Information', '用户目录']
>>> os.remove('1.txt')
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#22>", line 1, in <module>
    os.remove('1.txt')
FileNotFoundError: [WinError 2] 系统找不到指定的文件。: '1.txt'
>>> os.remove('2.txt')
>>> os.stat()
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#24>", line 1, in <module>
    os.stat()
TypeError: Required argument 'path' (pos 1) not found
>>> os.stat(os.getcwd())
os.stat_result(st_mode=16895, st_ino=1407374883553285, st_dev=2431137650, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=32768, st_atime=1505824872, st_mtime=1505824872, st_ctime=1445187376)

更多操作:

>>> import os
>>> os.chdir("d:")
>>> os.getcwd()
'D:\\'
>>> os.mkdir('test')
>>> os.listdir()
['$360Section', '$RECYCLE.BIN', 'MobileFile', 'pymysql_test.py', 'System Volume Information', 'test', '用户目录']
>>> os.chdir('test')
>>> os.getcwd()
'D:\\test'
>>> os.path.abspath(os.getcwd())
'D:\\test'
>>> os.path.split(os.getcwd())
('D:\\', 'test')
>>> cp = os.getcwd()
>>> os.path.dirname(cp)
'D:\\'
>>> os.path.basename(cp)
'test'
>>> os.path.exists(cp)
True
>>> os.path.exists("d:\\123\123")
False
>>> os.path.isabs(cp)
True
>>> os.path.isabs("11\\1.py")
False
>>> os.path.isfile(cp)
False
>>> os.path.isfile("d:\\1.txt")
False
>>> os.path.isdir(cp)
True
>>> os.path.join(cp, "test.py")
'D:\\test\\test.py'
>>> os.path.getatime(cp)
1505825113.4970243
>>> os.path.getmtime(cp)
1505825113.4970243
>>> os.path.getsize(cp)
0

执行命令

在早期的Python版本中,通常使用os模块的system或者popen等方法执行操作系统的命令。但是,最近Python官方逐渐弃用了这些命令,而是改用内置的subprocess模块执行操作系统相关命令。 os.system(command)

运行操作系统命令,直接显示结果。但返回值是0或-1,不能获得显示在屏幕上的数据。 command是要执行的命令字符串。

我们尝试在linux下使用ipython交互式界面运行一下:

In [1]: import os

In [2]: ret = os.system("ifconfig")
lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 1500
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0xfe<compat,link,site,host>
        loop  (Local Loopback)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

wifi0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 10.124.49.169  netmask 255.255.255.0  broadcast 10.124.49.255
        inet6 fe80::d88f:91a9:4239:5e44  prefixlen 64  scopeid 0xfd<compat,link,site,host>
        ether 28:16:a8:59:32:4f  (Ethernet)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
In [3]: ret
Out[3]: 0

os.popen(command, [mode, [bufsize]])

开启一个子进程执行command参数指定的命令,在父进程和子进程之间建立一个管道pipe,用于在父子进程间通信。该方法返回一个文件对象,可以对这个文件对象进行读或写,取决于参数mode,如果mode指定了只读,那么只能对文件对象进行读,如果mode参数指定了只写,那么只能对文件对象进行写操作。

简而言之,popen也可以运行操作系统命令,并通过read()方法将命令的结果返回,不像system只能看不能存,这个能存!

>>> os.popen('ifconfig')
<os._wrap_close object at 0x7ffe44aef2e8>
>>> ret = os.popen('ifconfig')
>>> ret.read()
'lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 1500\n        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0\n        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0xfe<compat,link,site,host>\n        loop  (Local Loopback)\n        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)\n        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0\n        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)\n        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0\n\nwifi0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500\n        inet 10.124.49.169  netmask 255.255.255.0  broadcast 10.124.49.255\n        inet6 fe80::d88f:91a9:4239:5e44  prefixlen 64  scopeid 0xfd<compat,link,site,host>\n        ether 28:16:a8:59:32:4f  (Ethernet)\n        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)\n        RX errors 0  dropped
0  overruns 0  frame 0\n        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)\n        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0\n\n'

参考: