Python os 模块：文件和目录操作指南

import os
 
# 获取当前工作目录
cwd = os.getcwd()
print(cwd)  # e.g., /home/user/projects/myapp
 
# 更改工作目录
os.chdir('/tmp')
print(os.getcwd())  # /tmp
 
# 切换回去
os.chdir(cwd)

import os
 
# 创建单个目录
os.mkdir('output')
 
# 仅在不存在时创建
if not os.path.exists('output'):
    os.mkdir('output')

import os
 
# 一次调用创建嵌套目录
os.makedirs('data/raw/2026/january', exist_ok=True)
 
# 没有 exist_ok，如果 'data' 已存在会引发 FileExistsError
# os.makedirs('data/raw/2026/january')  # 可能引发错误

import os
 
# 列出当前目录中的所有内容
entries = os.listdir('.')
print(entries)  # ['main.py', 'data', 'output', 'README.md']
 
# 列出特定目录的内容
data_files = os.listdir('/var/log')
print(data_files)

import os
 
with os.scandir('.') as entries:
    for entry in entries:
        info = entry.stat()
        print(f"{entry.name:30s}  {'DIR' if entry.is_dir() else 'FILE':4s}  {info.st_size} bytes")

import os
import shutil
 
# 删除空目录
os.rmdir('output')
 
# 删除目录及其所有内容（谨慎使用）
shutil.rmtree('data/raw/2026')

import os
 
# 删除文件
os.remove('temp_output.csv')
 
# 带存在性检查的安全删除
filepath = 'temp_output.csv'
if os.path.exists(filepath):
    os.remove(filepath)
    print(f"已删除 {filepath}")
else:
    print(f"{filepath} 未找到")

import os
 
# 重命名文件
os.rename('old_report.csv', 'new_report.csv')
 
# 将文件移动到不同目录
os.rename('report.csv', 'archive/report_2026.csv')
 
# 原子替换（在所有平台上覆盖目标）
os.replace('new_data.csv', 'data.csv')

import os
from datetime import datetime
 
info = os.stat('data.csv')
print(f"大小: {info.st_size} bytes")
print(f"修改时间: {datetime.fromtimestamp(info.st_mtime)}")
print(f"创建时间: {datetime.fromtimestamp(info.st_ctime)}")
print(f"权限: {oct(info.st_mode)}")

import os
 
# 正确：os.path.join 处理分隔符
path = os.path.join('data', 'raw', 'sales.csv')
print(path)  # Unix 上 'data/raw/sales.csv'，Windows 上 'data\\raw\\sales.csv'
 
# 错误：字符串拼接可能出错
bad_path = 'data' + '/' + 'raw' + '/' + 'sales.csv'  # 在 Windows 上出错

import os
 
# 检查路径是否存在（文件或目录）
print(os.path.exists('/etc/hosts'))      # True（在 Linux/macOS 上）
 
# 专门检查是否为文件
print(os.path.isfile('main.py'))         # True
print(os.path.isfile('data'))            # False（它是目录）
 
# 专门检查是否为目录
print(os.path.isdir('data'))             # True
print(os.path.isdir('main.py'))          # False

import os
 
filepath = '/home/user/projects/report_final.csv'
 
# 获取文件名
print(os.path.basename(filepath))    # 'report_final.csv'
 
# 获取目录
print(os.path.dirname(filepath))     # '/home/user/projects'
 
# 分割为目录和文件名
directory, filename = os.path.split(filepath)
print(directory)   # '/home/user/projects'
print(filename)    # 'report_final.csv'
 
# 分割文件名和扩展名
name, ext = os.path.splitext(filepath)
print(name)  # '/home/user/projects/report_final'
print(ext)   # '.csv'
 
# 从相对路径获取绝对路径
print(os.path.abspath('data.csv'))   # '/home/user/projects/data.csv'
 
# 解析用户主目录
print(os.path.expanduser('~/Documents'))  # '/home/user/Documents'

import os
 
# 读取环境变量（如果未设置返回 None）
db_host = os.getenv('DATABASE_HOST')
print(db_host)
 
# 带默认值读取
db_port = os.getenv('DATABASE_PORT', '5432')
print(db_port)  # 如果 DATABASE_PORT 未设置则为 '5432'
 
# 通过 os.environ 字典访问（如果缺失引发 KeyError）
try:
    secret = os.environ['API_SECRET']
except KeyError:
    print("API_SECRET 未配置")
 
# 设置环境变量（用于子进程）
os.environ['APP_MODE'] = 'production'
 
# 列出所有环境变量
for key, value in os.environ.items():
    print(f"{key}={value}")

import os
 
# 遍历项目目录
for dirpath, dirnames, filenames in os.walk('/home/user/project'):
    # 跳过隐藏目录
    dirnames[:] = [d for d in dirnames if not d.startswith('.')]
 
    print(f"\n目录: {dirpath}")
    print(f"  子目录: {dirnames}")
    print(f"  文件: {filenames}")

import os
 
def get_directory_size(path):
    total = 0
    for dirpath, dirnames, filenames in os.walk(path):
        for filename in filenames:
            filepath = os.path.join(dirpath, filename)
            # 跳过符号链接
            if not os.path.islink(filepath):
                total += os.path.getsize(filepath)
    return total
 
size_bytes = get_directory_size('/home/user/project')
size_mb = size_bytes / (1024 * 1024)
print(f"总大小: {size_mb:.2f} MB")

import os
 
def find_files(directory, extension):
    """递归查找具有给定扩展名的所有文件。"""
    matches = []
    for dirpath, dirnames, filenames in os.walk(directory):
        for filename in filenames:
            if filename.endswith(extension):
                matches.append(os.path.join(dirpath, filename))
    return matches
 
# 查找所有 Python 文件
python_files = find_files('/home/user/project', '.py')
for f in python_files:
    print(f)
 
# 查找所有 CSV 数据文件
csv_files = find_files('data', '.csv')
print(f"找到 {len(csv_files)} 个 CSV 文件")

import os
 
def setup_project_dirs(base_path):
    """创建标准项目目录结构。"""
    dirs = [
        'data/raw',
        'data/processed',
        'data/output',
        'logs',
        'config',
        'reports/figures',
    ]
    for d in dirs:
        full_path = os.path.join(base_path, d)
        os.makedirs(full_path, exist_ok=True)
        print(f"已创建: {full_path}")
 
setup_project_dirs('my_project')

import os
import tempfile
 
# 创建自动删除的临时文件
with tempfile.NamedTemporaryFile(mode='w', suffix='.csv', delete=False) as tmp:
    tmp.write('col1,col2\n1,2\n3,4\n')
    tmp_path = tmp.name
 
print(f"临时文件: {tmp_path}")
print(f"存在: {os.path.exists(tmp_path)}")
 
# 清理
os.remove(tmp_path)

# os.path 方式
import os
config_path = os.path.join(os.path.expanduser('~'), '.config', 'myapp', 'settings.json')
if os.path.isfile(config_path):
    with open(config_path) as f:
        data = f.read()
 
# pathlib 方式
from pathlib import Path
config_path = Path.home() / '.config' / 'myapp' / 'settings.json'
if config_path.is_file():
    data = config_path.read_text()

import os
 
# os.sep 是平台路径分隔符
print(os.sep)       # Unix 上 '/'，Windows 上 '\\'
 
# os.linesep 是平台换行符
print(repr(os.linesep))  # Unix 上 '\n'，Windows 上 '\r\n'
 
# os.name 标识操作系统族
print(os.name)      # Linux/macOS 上 'posix'，Windows 上 'nt'
 
# os.path.join 自动处理分隔符
path = os.path.join('data', 'output', 'results.csv')
# Unix 上 'data/output/results.csv'
# Windows 上 'data\\output\\results.csv'