Python文件操作之os模块文件与目录操作全攻略

import os

# os模块的三大类功能：
# 1. 目录操作：创建、删除、遍历
# 2. 文件操作：删除、重命名、检查属性
# 3. 进程相关：获取当前目录、切换目录、执行系统命令

import os

# mkdir() —— 创建单个目录
os.mkdir("new_folder")           # 创建 new_folder
# os.mkdir("a/b/c")              # FileNotFoundError —— 父目录不存在
os.mkdir("new_folder/sub")       # 在已存在的目录下创建子目录

# makedirs() —— 递归创建多层目录
os.makedirs("a/b/c", exist_ok=True)  # 一次性创建 a/b/c 三层
# exist_ok=True：目录已存在时不报错（Python 3.2+）

# rmdir() —— 删除单个空目录
os.rmdir("new_folder/sub")       # 删除空目录
# os.rmdir("new_folder")         # OSError —— 目录不为空

# removedirs() —— 递归删除空目录
os.removedirs("a/b/c")           # 从内向外删除空目录

# 💡 推荐使用exist_ok=True——省去判断目录是否存在的麻烦

# listdir() —— 列出目录内容
entries = os.listdir(".")
print(f"当前目录内容: {entries}")

# 区分文件和目录
for entry in os.listdir("."):
    path = os.path.join(".", entry)
    if os.path.isfile(path):
        print(f"  📄 {entry}")
    elif os.path.isdir(path):
        print(f"  📁 {entry}/")

# scandir() —— 更高效的目录遍历（返回迭代器，含类型信息）
with os.scandir(".") as entries:
    for entry in entries:
        if entry.is_file():
            print(f"  文件: {entry.name} ({entry.stat().st_size}字节)")
        elif entry.is_dir():
            print(f"  目录: {entry.name}/")

# walk() —— 递归遍历整个目录树
for root, dirs, files in os.walk("."):
    # root: 当前目录路径
    # dirs: 当前目录下的子目录列表
    # files: 当前目录下的文件列表
    level = root.replace(".", "").count(os.sep)
    indent = "  " * level
    print(f"{indent}📁 {os.path.basename(root)}/")
    for file in files:
        print(f"{indent}  📄 {file}")

import os

# remove() / unlink() —— 删除文件
with open("temp.txt", "w") as f:
    f.write("临时文件")
os.remove("temp.txt")  # 或 os.unlink("temp.txt")

# rename() —— 重命名文件或目录
with open("old.txt", "w") as f:
    f.write("old")
os.rename("old.txt", "new.txt")
os.rename("new.txt", "renamed.txt")

# replace() —— 替换文件（跨文件系统安全）
# os.replace("renamed.txt", "final.txt")

# ⚠️ rename()在不同文件系统间可能失败
# replace()更安全——如果在不同磁盘上也能工作

# rmdir vs remove 的区别：
# os.rmdir() —— 删除空目录
# os.remove() —— 删除文件

import os
import time

# 创建测试文件
with open("info_test.txt", "w") as f:
    f.write("测试文件信息")

# stat() —— 获取文件详细信息
stat_info = os.stat("info_test.txt")
print(f"文件大小: {stat_info.st_size}字节")
print(f"创建时间: {time.ctime(stat_info.st_ctime)}")
print(f"修改时间: {time.ctime(stat_info.st_mtime)}")
print(f"访问时间: {time.ctime(stat_info.st_atime)}")
print(f"inode号: {stat_info.st_ino}")

# 便捷的判断函数
print(f"存在: {os.path.exists('info_test.txt')}")
print(f"是文件: {os.path.isfile('info_test.txt')}")
print(f"是目录: {os.path.isdir('info_test.txt')}")
print(f"是符号链接: {os.path.islink('info_test.txt')}")
print(f"是绝对路径: {os.path.isabs('info_test.txt')}")

# access() —— 检查访问权限
print(f"可读: {os.access('info_test.txt', os.R_OK)}")
print(f"可写: {os.access('info_test.txt', os.W_OK)}")
print(f"可执行: {os.access('info_test.txt', os.X_OK)}")

os.remove("info_test.txt")

import os

# getcwd() —— 获取当前工作目录
cwd = os.getcwd()
print(f"当前目录: {cwd}")

# chdir() —— 切换工作目录
original = os.getcwd()
os.chdir("..")          # 到上级目录
print(f"上级目录: {os.getcwd()}")
os.chdir(original)      # 恢复

# 环境变量
print(f"PATH: {os.environ.get('PATH', '')[:100]}...")
print(f"HOME: {os.environ.get('HOME', os.environ.get('USERPROFILE', ''))}")

# 执行系统命令
# os.system("dir")      # Windows
# os.system("ls -la")   # Linux/Mac
# 或者用subprocess（更推荐）
import subprocess
# result = subprocess.run(["ls", "-la"], capture_output=True, text=True)

import os
import shutil

def organize_files_by_extension(directory):
    """按扩展名整理文件——将同类型文件放入对应文件夹"""
    if not os.path.exists(directory):
        print(f"目录不存在: {directory}")
        return

    organized = 0
    for filename in os.listdir(directory):
        filepath = os.path.join(directory, filename)

        # 跳过目录
        if os.path.isdir(filepath):
            continue

        # 获取扩展名
        _, ext = os.path.splitext(filename)
        ext = ext.lower().lstrip(".") or "no_extension"

        # 创建目标目录
        target_dir = os.path.join(directory, ext)
        os.makedirs(target_dir, exist_ok=True)

        # 移动文件
        target_path = os.path.join(target_dir, filename)
        shutil.move(filepath, target_path)
        organized += 1

    print(f"整理了{organized}个文件到{os.path.basename(directory)}")

def cleanup_empty_dirs(directory):
    """清理空目录"""
    removed = 0
    for root, dirs, files in os.walk(directory, topdown=False):
        for d in dirs:
            dirpath = os.path.join(root, d)
            try:
                os.rmdir(dirpath)  # 只删除空目录
                removed += 1
                print(f"  删除空目录: {dirpath}")
            except OSError:
                pass  # 目录非空，跳过
    print(f"共删除{removed}个空目录")

# 使用
# organize_files_by_extension("./downloads")
# cleanup_empty_dirs("./downloads")