python如何获取当前文件目录树

Python 获取当前文件目录树的方法有多种，最常用的包括使用os模块、pathlib模块、以及第三方库如os.walk()、pathlib.Path().rglob()、scandir()。本文将详细介绍这些方法的使用方式及其优缺点。

一、OS 模块

1. 使用 os.walk()

os.walk() 是一个生成器，可以逐层遍历文件目录树，返回包含三个元素的元组：当前路径、该路径下的目录列表、该路径下的文件列表。

import os
def get_directory_tree(root_dir):
    for root, dirs, files in os.walk(root_dir):
        level = root.replace(root_dir, '').count(os.sep)
        indent = ' ' * 4 * level
        print(f'{indent}{os.path.basename(root)}/')
        sub_indent = ' ' * 4 * (level + 1)
        for f in files:
            print(f'{sub_indent}{f}')
get_directory_tree('.')

优点：简单易用，功能强大。
缺点：对于大型文件系统，性能可能较差。

2. 使用 os.listdir()

os.listdir() 返回指定路径下的文件和目录列表，不会递归遍历子目录。

import os
def list_files_and_dirs(path):
    for entry in os.listdir(path):
        full_path = os.path.join(path, entry)
        if os.path.isdir(full_path):
            print(f'Directory: {full_path}')
            list_files_and_dirs(full_path)
        else:
            print(f'File: {full_path}')
list_files_and_dirs('.')

优点：简单直观。
缺点：需要手动递归，代码较冗长。

二、Pathlib 模块

1. 使用 Path().rglob()

pathlib.Path 是 Python 3.4 引入的新模块，用于替代 os.path。

from pathlib import Path
def get_directory_tree(root_dir):
    root_path = Path(root_dir)
    for path in root_path.rglob('*'):
        level = len(path.relative_to(root_path).parts)
        indent = ' ' * 4 * level
        print(f'{indent}{path.name}/' if path.is_dir() else f'{indent}{path.name}')
get_directory_tree('.')

优点：语法简洁，功能强大。
缺点：需要 Python 3.4 及以上版本。

2. 使用 Path().iterdir()

from pathlib import Path
def list_files_and_dirs(path):
    for entry in Path(path).iterdir():
        if entry.is_dir():
            print(f'Directory: {entry}')
            list_files_and_dirs(entry)
        else:
            print(f'File: {entry}')
list_files_and_dirs('.')

优点：语法简洁，代码清晰。
缺点：需要手动递归。

三、Scandir

scandir 是 Python 3.5 引入的新函数，性能优于 os.listdir() 和 os.walk()。

import os
def get_directory_tree(path):
    with os.scandir(path) as it:
        for entry in it:
            if entry.is_dir():
                print(f'Directory: {entry.path}')
                get_directory_tree(entry.path)
            else:
                print(f'File: {entry.path}')
get_directory_tree('.')

优点：性能优越，代码简洁。
缺点：仅适用于 Python 3.5 及以上版本。

四、综合对比及推荐

对于大多数情况，推荐使用 pathlib 模块，因为其语法简洁、功能强大，适用于大部分文件操作需求。如果需要更高性能，可以考虑使用 scandir。对于旧版本的 Python，可以使用 os.walk() 和 os.listdir()。

五、实战应用

1. 打印目录树

以下代码将生成一个目录树的文本文件，类似于 Linux 中的 tree 命令。

from pathlib import Path
def generate_tree_text(root_dir, output_file):
    root_path = Path(root_dir)
    with open(output_file, 'w') as f:
        for path in root_path.rglob('*'):
            level = len(path.relative_to(root_path).parts)
            indent = ' ' * 4 * level
            line = f'{indent}{path.name}/' if path.is_dir() else f'{indent}{path.name}'
            f.write(line + 'n')
generate_tree_text('.', 'directory_tree.txt')

2. 过滤特定文件类型

以下代码将只打印特定类型的文件，例如 .py 文件。

from pathlib import Path
def filter_files_by_extension(root_dir, extension):
    root_path = Path(root_dir)
    for path in root_path.rglob(f'*{extension}'):
        print(path)
filter_files_by_extension('.', '.py')

结论：不同的方法各有优缺点，选择合适的方法可以提高代码的可读性和性能。推荐使用 pathlib 模块进行文件和目录操作，特别是在需要递归遍历时。对于更高性能需求，可以考虑 scandir。