在Python中，遍历文件可以通过os模块、glob模块、pathlib模块等多种方式实现。使用os.walk()函数、glob.glob()函数、pathlib.Path.rglob()方法是常见的文件遍历方式。os.walk()提供了递归遍历目录的功能，glob.glob()支持文件名模式匹配，而pathlib.Path.rglob()结合了两者的优点，提供了更为现代化和简洁的语法。
一、使用OS模块遍历文件
OS模块是Python中处理文件和目录的一个重要模块。通过os.walk()，我们可以递归地遍历一个目录下的所有文件和子目录。
1. os.walk()方法
os.walk()方法是Python中用于遍历目录树的一个生成器。它会递归地遍历指定目录下的所有文件和子目录，并返回一个三元组(root, dirs, files)。其中，root表示当前遍历的目录路径，dirs是该目录下的子目录列表，files是该目录下的文件列表。
import os
def traverse_directory(path):
for root, dirs, files in os.walk(path):
print("Directory:", root)
for file in files:
print("File:", file)
在这个例子中，我们使用os.walk()遍历指定路径下的所有目录和文件，并在遍历过程中输出目录和文件的名称。
2. 使用os.listdir()方法
os.listdir()可以列出指定目录下的所有文件和目录，但不会递归遍历子目录。
import os
def list_files(path):
for file_name in os.listdir(path):
full_path = os.path.join(path, file_name)
if os.path.isfile(full_path):
print("File:", file_name)
elif os.path.isdir(full_path):
print("Directory:", file_name)
该方法适合用于只需要获取当前目录下文件和目录名称的场景。
二、使用GLOB模块遍历文件
glob模块提供了一个函数用于查找符合特定模式的文件。它支持Unix风格的路径名模式匹配。
1. glob.glob()方法
glob.glob()方法用于查找符合特定模式的文件路径列表。默认情况下，它不支持递归遍历。
import glob
def find_files(pattern):
for file_name in glob.glob(pattern):
print("File:", file_name)
通过传入不同的模式参数，可以查找指定目录下符合该模式的文件。例如，*.txt模式可以查找所有txt文件。
2. glob.iglob()方法
glob.iglob()与glob.glob()类似，但返回的是一个迭代器，而不是一个列表。这对于处理大量文件时更加高效。
import glob
def find_files_iter(pattern):
for file_name in glob.iglob(pattern):
print("File:", file_name)
这种方法适合用于需要处理大量文件的场景，因为它不会一次性将所有文件路径加载到内存中。
三、使用PATHLIB模块遍历文件
Pathlib模块是Python 3.4引入的一个模块，提供了面向对象的文件系统路径操作功能。相比于os模块和glob模块，pathlib提供了更为现代化和简洁的API。
1. Path.iterdir()方法
Path.iterdir()方法用于获取目录下的所有文件和目录。它类似于os.listdir()，但返回的是一个生成器。
from pathlib import Path
def list_files_pathlib(path):
p = Path(path)
for file in p.iterdir():
if file.is_file():
print("File:", file.name)
elif file.is_dir():
print("Directory:", file.name)
这种方法适合用于只需要获取当前目录下文件和目录名称的场景。
2. Path.rglob()方法
Path.rglob()方法用于递归地查找符合特定模式的文件。它类似于glob.glob()，但支持递归遍历。
from pathlib import Path
def recursive_find_files(pattern):
p = Path('.')
for file in p.rglob(pattern):
print("File:", file)
这种方法结合了glob模块的模式匹配功能和os.walk()的递归遍历功能，提供了简洁且高效的文件查找方式。
四、结合多种方法实现复杂的文件遍历
在实际应用中，我们可能需要结合多种方法实现复杂的文件遍历需求。例如，我们可以使用os.walk()遍历目录树，并结合glob模块的模式匹配功能查找特定类型的文件。
import os
import fnmatch
def complex_traverse(path, pattern):
for root, dirs, files in os.walk(path):
for file in fnmatch.filter(files, pattern):
print("File:", os.path.join(root, file))
在这个例子中，我们使用fnmatch.filter()对os.walk()返回的文件列表进行模式匹配，以查找指定类型的文件。
五、总结
Python提供了多种遍历文件的方法，包括os模块、glob模块和pathlib模块等。os.walk()提供了递归遍历目录的功能，glob.glob()支持文件名模式匹配，而pathlib.Path.rglob()结合了两者的优点，提供了更为现代化和简洁的语法。根据具体的需求，我们可以选择合适的方法来实现文件的遍历和查找。在大多数情况下，推荐使用pathlib模块，因为它提供了更为简洁和现代化的API。
相关问答FAQs：
如何使用Python遍历目录中的所有文件？
在Python中，可以使用os模块或pathlib模块来遍历目录及其子目录中的所有文件。使用os.walk()函数会返回一个生成器，遍历指定目录下的每一个子目录和文件。示例代码如下：
import os
for dirpath, dirnames, filenames in os.walk('your_directory'):
for filename in filenames:
print(os.path.join(dirpath, filename))
这段代码会输出指定目录中的每一个文件的完整路径。
在遍历文件时，如何过滤特定类型的文件？
可以在遍历过程中增加条件判断，来筛选出特定类型的文件。例如，如果只想遍历.txt文件，可以这样做：
import os
for dirpath, dirnames, filenames in os.walk('your_directory'):
for filename in filenames:
if filename.endswith('.txt'):
print(os.path.join(dirpath, filename))
这样就能仅输出后缀为.txt的文件。
如何处理遍历过程中可能出现的文件权限问题？
在遍历文件时，可能会遇到文件权限不足的问题，导致无法访问某些文件或目录。可以使用try-except语句来捕获这些异常，以确保程序不会因为单个文件的权限问题而崩溃。例如：
import os
for dirpath, dirnames, filenames in os.walk('your_directory'):
for filename in filenames:
try:
print(os.path.join(dirpath, filename))
except PermissionError:
print(f"无法访问文件: {filename}")
这样做可以确保即使在遇到权限错误时，程序仍然能够继续运行并输出其他文件的信息。
