python 如何文件复制文件

Python 文件复制文件可以通过使用shutil模块、手动读取和写入文件、以及使用os模块来实现。 其中，shutil模块最常用、操作最简单、功能全面，它不仅可以复制文件，还可以复制整个目录以及文件的元数据等。下面我们就来详细介绍这些方法。

一、使用 `shutil` 模块

shutil 模块是 Python 标准库中的一个模块，提供了许多高级的文件操作，包括复制文件和目录。

1.1 `shutil.copyfile()` 复制文件内容

shutil.copyfile() 函数用于复制文件内容，不包括文件权限等元数据。

import shutil
source_file = 'path/to/source/file.txt'
destination_file = 'path/to/destination/file.txt'
shutil.copyfile(source_file, destination_file)

1.2 `shutil.copy()` 复制文件和权限

shutil.copy() 函数不仅复制文件内容，还复制文件的权限。

import shutil
source_file = 'path/to/source/file.txt'
destination_file = 'path/to/destination/file.txt'
shutil.copy(source_file, destination_file)

1.3 `shutil.copy2()` 复制文件和所有元数据

shutil.copy2() 函数复制文件内容、权限、最后访问时间和修改时间等所有元数据。

import shutil
source_file = 'path/to/source/file.txt'
destination_file = 'path/to/destination/file.txt'
shutil.copy2(source_file, destination_file)

二、手动读取和写入文件

如果你希望对文件内容进行一些处理后再复制，可以手动读取和写入文件。

source_file = 'path/to/source/file.txt'
destination_file = 'path/to/destination/file.txt'
with open(source_file, 'rb') as f_src:
    with open(destination_file, 'wb') as f_dst:
        f_dst.write(f_src.read())

三、使用 `os` 模块

os 模块也可以用于文件复制操作，尽管它不如 shutil 模块那么方便。os 模块主要用于低级别的文件操作。

3.1 使用 `os.open` 和 `os.write`

import os
source_file = 'path/to/source/file.txt'
destination_file = 'path/to/destination/file.txt'
with open(source_file, 'rb') as f_src:
    with open(destination_file, 'wb') as f_dst:
        while True:
            chunk = f_src.read(1024)
            if not chunk:
                break
            f_dst.write(chunk)

3.2 使用 `os.system` 调用系统命令

import os
source_file = 'path/to/source/file.txt'
destination_file = 'path/to/destination/file.txt'
os.system(f'cp {source_file} {destination_file}')

四、比较三种方法

4.1 `shutil` 模块的优点

操作简单：只需调用一个函数即可完成复制操作。
功能全面：提供了多种复制方法，可以满足不同需求。
可靠性高：shutil 是 Python 标准库的一部分，经过广泛测试和使用，可靠性高。

4.2 手动读取和写入的优点

灵活性高：可以对文件内容进行任意处理后再写入目标文件。
细粒度控制：可以逐块读取和写入文件，适用于大文件处理。

4.3 `os` 模块的优点

低级别控制：可以直接调用操作系统命令，适用于特殊需求。
跨平台性差：不同操作系统的命令不同，脚本的跨平台性差。

五、实际应用场景

5.1 备份文件

在实际应用中，文件复制操作经常用于文件备份。可以通过 shutil.copy2() 函数将文件备份到指定目录，并保留文件的所有元数据。

import shutil
import os
source_file = 'path/to/source/file.txt'
backup_dir = 'path/to/backup/dir'
if not os.path.exists(backup_dir):
    os.makedirs(backup_dir)
shutil.copy2(source_file, os.path.join(backup_dir, os.path.basename(source_file)))

5.2 批量复制文件

有时需要批量复制多个文件，可以使用 os.listdir() 获取目录中的所有文件，然后逐个复制。

import shutil
import os
source_dir = 'path/to/source/dir'
destination_dir = 'path/to/destination/dir'
if not os.path.exists(destination_dir):
    os.makedirs(destination_dir)
for filename in os.listdir(source_dir):
    source_file = os.path.join(source_dir, filename)
    destination_file = os.path.join(destination_dir, filename)
    if os.path.isfile(source_file):
        shutil.copy2(source_file, destination_file)

5.3 监控文件变化并复制

可以使用 watchdog 库监控目录中的文件变化，一旦有文件新增或修改，就自动复制到目标目录。

import shutil
import os
from watchdog.observers import Observer
from watchdog.events import FileSystemEventHandler
class FileCopyHandler(FileSystemEventHandler):
    def __init__(self, source_dir, destination_dir):
        self.source_dir = source_dir
        self.destination_dir = destination_dir
    def on_modified(self, event):
        if event.is_directory:
            return
        source_file = event.src_path
        destination_file = os.path.join(self.destination_dir, os.path.basename(source_file))
        shutil.copy2(source_file, destination_file)
    def on_created(self, event):
        self.on_modified(event)
source_dir = 'path/to/source/dir'
destination_dir = 'path/to/destination/dir'
if not os.path.exists(destination_dir):
    os.makedirs(destination_dir)
event_handler = FileCopyHandler(source_dir, destination_dir)
observer = Observer()
observer.schedule(event_handler, source_dir, recursive=True)
observer.start()
try:
    while True:
        pass
except KeyboardInterrupt:
    observer.stop()
observer.join()

六、总结

通过以上内容，我们详细介绍了 Python 中实现文件复制的几种方法，并对每种方法进行了比较，shutil 模块是最常用、最方便的选择，尤其是对于简单的文件复制操作。手动读取和写入文件则适用于需要对文件内容进行处理的场景，而 os 模块虽然不常用，但在某些特殊需求下仍然可以发挥作用。

实际应用中，选择合适的方法可以提高代码的可读性和维护性，同时满足具体需求。掌握这些方法后，你可以根据不同的需求灵活选择和组合使用，从而高效地完成文件复制任务。