python 如何对目录操作

Python 对目录操作的核心方法包括：创建目录、删除目录、列出目录内容、改变当前工作目录。 在这篇文章中，我们将详细讨论如何使用 Python 进行这些操作，并提供相应的代码示例和注意事项。特别关注如何安全地进行这些操作以避免数据丢失或系统错误。

一、创建目录

创建目录是文件系统操作中的基础任务之一。Python 提供了多种方法来创建目录，最常用的方法是使用 os 模块中的 mkdir 和 makedirs 方法。

1.1 使用 os.mkdir

os.mkdir 方法用于创建单层目录，如果目录已存在或父目录不存在，它将抛出 FileExistsError 或 FileNotFoundError。

import os

def create_single_directory(path):
    try:
        os.mkdir(path)
        print(f"Directory '{path}' created successfully")
    except FileExistsError:
        print(f"Directory '{path}' already exists")
    except FileNotFoundError:
        print(f"Parent directory of '{path}' does not exist")
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred: {e}")
使用示例
create_single_directory("test_dir")

1.2 使用 os.makedirs

os.makedirs 方法支持递归创建多层目录，如果目录已存在，可以通过设置 exist_ok=True 来避免抛出异常。

import os

def create_multiple_directories(path, exist_ok=False):
    try:
        os.makedirs(path, exist_ok=exist_ok)
        print(f"Directories '{path}' created successfully")
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred: {e}")
使用示例
create_multiple_directories("parent_dir/child_dir", exist_ok=True)

二、删除目录

删除目录需要小心，因为这个操作可能导致数据丢失。Python 提供了 os.rmdir 和 shutil.rmtree 方法来删除目录。

2.1 使用 os.rmdir

os.rmdir 方法只能删除空目录，如果目录不为空，将抛出 OSError。

import os

def remove_directory(path):
    try:
        os.rmdir(path)
        print(f"Directory '{path}' removed successfully")
    except OSError:
        print(f"Directory '{path}' is not empty or does not exist")
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred: {e}")
使用示例
remove_directory("test_dir")

2.2 使用 shutil.rmtree

shutil.rmtree 方法可以递归地删除目录及其内容。

import shutil

def remove_directory_recursively(path):
    try:
        shutil.rmtree(path)
        print(f"Directory '{path}' and all its contents removed successfully")
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred: {e}")
使用示例
remove_directory_recursively("parent_dir")

三、列出目录内容

列出目录内容是文件系统操作中经常需要执行的任务。Python 提供了 os.listdir 和 os.scandir 方法来实现这一功能。

3.1 使用 os.listdir

os.listdir 方法返回指定目录中的所有文件和目录名。

import os

def list_directory_contents(path):
    try:
        contents = os.listdir(path)
        print(f"Contents of directory '{path}': {contents}")
    except FileNotFoundError:
        print(f"Directory '{path}' does not exist")
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred: {e}")
使用示例
list_directory_contents(".")

3.2 使用 os.scandir

os.scandir 方法返回一个迭代器，可以用于获取更详细的目录内容信息。

import os

def list_directory_contents_detailed(path):
    try:
        with os.scandir(path) as entries:
            for entry in entries:
                print(f"Name: {entry.name}, Is Directory: {entry.is_dir()}")
    except FileNotFoundError:
        print(f"Directory '{path}' does not exist")
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred: {e}")
使用示例
list_directory_contents_detailed(".")

四、改变当前工作目录

改变当前工作目录在脚本执行过程中是很常见的需求。Python 提供了 os.chdir 方法来实现这一功能。

4.1 使用 os.chdir

os.chdir 方法用于改变当前工作目录。

import os

def change_working_directory(path):
    try:
        os.chdir(path)
        print(f"Current working directory changed to '{path}'")
    except FileNotFoundError:
        print(f"Directory '{path}' does not exist")
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred: {e}")
使用示例
change_working_directory("test_dir")

4.2 获取当前工作目录

使用 os.getcwd 方法可以获取当前的工作目录。

import os

def get_current_working_directory():
    try:
        cwd = os.getcwd()
        print(f"Current working directory is '{cwd}'")
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred: {e}")
使用示例
get_current_working_directory()

五、综合实例

在实际应用中，我们可能会同时使用上述多种目录操作。以下是一个综合实例，展示了如何结合这些方法进行目录操作。

import os

import shutil
def comprehensive_directory_operations():
    try:
        # Step 1: 创建多个目录
        os.makedirs("comprehensive_test/dir1", exist_ok=True)
        os.makedirs("comprehensive_test/dir2/subdir", exist_ok=True)
        print("Directories created successfully")
        # Step 2: 列出目录内容
        contents = os.listdir("comprehensive_test")
        print(f"Contents of 'comprehensive_test': {contents}")
        # Step 3: 改变当前工作目录
        os.chdir("comprehensive_test/dir1")
        print(f"Changed working directory to: {os.getcwd()}")
        # Step 4: 返回上一级目录
        os.chdir("../..")
        print(f"Returned to working directory: {os.getcwd()}")
        # Step 5: 删除目录及其内容
        shutil.rmtree("comprehensive_test")
        print("Directory 'comprehensive_test' and all its contents removed successfully")
    except Exception as e:
        print(f"An error occurred: {e}")
使用示例
comprehensive_directory_operations()

通过以上详细的介绍和实例代码，我们可以深入了解如何使用 Python 进行目录操作。无论是创建、删除、列出还是改变工作目录，这些操作在日常开发中都非常实用。希望这篇文章能够帮助你更好地掌握 Python 的目录操作技巧。

相关问答FAQs：

Q: 如何在Python中列出目录中的文件和子目录？
A: 使用os.listdir()函数可以列出指定目录中的所有文件和子目录。这个函数返回一个包含目录中所有文件和子目录名称的列表。

Q: 如何在Python中创建一个新的目录？
A: 可以使用os.mkdir()函数来创建一个新的目录。这个函数接受一个参数，即要创建的目录的路径。

Q: 如何在Python中删除一个目录及其所有内容？
A: 使用shutil.rmtree()函数可以删除一个目录及其所有内容。这个函数接受一个参数，即要删除的目录的路径。注意，这个函数会永久删除目录和其中的所有文件，所以要谨慎使用。