Python文件与目录操作实战指南：从基础到高级处理
本文系统总结Python中文件与目录的常用操作，涵盖路径判断、目录创建删除、递归与os.walk遍历、文件后缀提取及路径拼接。重点解析文件打开模式、with语句的安全用法，以及通过临时文件策略安全修改文件内容的实战技巧，帮助开发者高效处理日常IO任务。
前言
文件和目录操作是日常开发中的高频需求。本文对此进行简要梳理，涵盖关键注意事项及对应的实现代码，旨在满足基本日常开发场景的需要。
目录操作基础
目录操作
判断目录或是文件是否存在
os.path.exists(path)判断是否是文件或是目录
# 如果文件或是目录不存在也会返回False
os.path.isfile(path)
os.path.isdir(path)创建/删除目录
os.mkdir(path)
os.rmdir(path)得到当前的目录名称
os.path.split(dir_path)[1]该方法既简单又实用。例如，当我们输入一个具体的目录路径时：
os.path.split('/usr/projects/project1')[1]
# 输出
project1
# 实际上，上面的代码是分了2步走：
# 第1步：利用os.path.split方法分割路径
os.path.split('/usr/projects/project1')
# 输出
('/usr/projects', 'project1')
# 然后第2步取出第2个结果，也就是当前的目录名字目录遍历方法
循环遍历目录
遍历目录主要有两种实现方式。第一种是常规的递归方法，代码结构如下：
def list_file(path):
for file in os.listdir(path):
if os.path.isdir(os.path.join(path, file)):
list_file(os.path.join(path, file))
print(file)另一种更为推荐的方式是使用os.walk方法，示例如下：
def list_file_by_walk(dir_path):
for home, dirs, files in os.walk(dir_path):
print(home)
print(dirs)
# files中是文件列表
for file_name in files:
print(file_name)对os.walk方法的几个关键参数进行简要说明：
- home：代表当前正在遍历的目录路径，例如 /usr/projects/。
- dirs：表示该目录（home）下包含的所有子文件夹（即子目录）。
- files：表示该目录（home）下包含的所有文件列表。
由此可见，os.walk方法会逐层遍历初始目录下的所有子目录及文件。
文件路径与后缀处理
常见的文件操作
与获取目录名类似的操作是获取文件的后缀名。
os.path.splitext(file_path)当输入参数为文件完整路径时，例如：
a = '/usr/projects/project1/test.txt'
os.path.splitext(a)
# 输出
('/usr/projects/project1/test', '.txt')
# 所以跟上面类似，我们可以直接拿到文件的后缀
os.path.splitext(a)[1]文件的全路径
# 需要文件的目录路径和文件名
os.path.join(dir_name, file_name)此方法非常实用，因为在打开文件前，我们通常需要明确文件的具体路径。
例如，在上述遍历目录的代码示例中，我们可以通过以下方式打开并编辑文件：
def list_file_by_walk(dir_path):
for home, dirs, files in os.walk(dir_path):
print(home)
print(dirs)
# files中是文件列表
for file_name in files:
# 这个file_name只是一个文件名
print(file_name)
# 如果我们需要打开文件进行编辑读写操作，那就需要文件的路径
# 用os.path.join方法就可以快速得到文件路径
file_path = os.path.join(home, file_name)需要注意的是，应避免直接使用字符串相加的方式拼接路径，因为这可能导致兼容性问题，例如在Windows系统上可能产生错误的路径格式。
文件读写与安全模式
读写文件
打开文件
with open(file, 'r') as f:
for line in f.readlines():
print line只需记住上述打开文件的标准格式，即以下代码：
with open(file_path, 打开的模式) as f
# 我们就拿到了文件对象f，可以对文件进行操作了，比如读写等这是因为文件读写属于IO操作，必须及时关闭已打开的文件。使用with open() as f的方式可以自动确保文件被关闭，避免手动关闭时可能出现的遗漏。
文件的打开模式
文件支持多种打开模式，包括只读、只写、追加等，具体模式可参考下图：
文件读写模式--来源于网络
虽然模式众多，但掌握常见几种即可，其余模式可在实际使用时再行查阅。需注意以下几点：
创建新文件，只需执行打开文件的操作即可：
# 只要这样一句就创建了一个新文件，也就是打开以后关闭文件
with open(new_file, 'w') as f:特别需要注意的是，以'w'（只写）模式打开文件会清空原文件的所有内容！因此，如果在遍历文件时希望同时修改文件内容，不能简单地使用'w'模式打开。
那么，在遍历文件时如何同时修改文件呢？这里特指对文件内容的修改，例如修改特定行。
文件内容的安全修改策略
修改文件的某一部分
以下举例说明在遍历文件时如何修改文件，参考上述遍历目录文件的例子：
def list_file_by_walk(dir_path):
for home, dirs, files in os.walk(dir_path):
print(home)
print(dirs)
# files中是文件列表
for file_name in files:
# 这个file_name只是一个文件名
print(file_name)
# 如果我们需要打开文件进行编辑读写操作，那就需要文件的路径
# 用os.path.join方法就可以快速得到文件路径
file_path = os.path.join(home, file_name)
# 这个时候我想修改这个文件的内容，要怎么做呢？需要注意的是，直接读写模式需要手动管理文件指针，操作较为繁琐；而写读模式会清除原有内容，因此这两种方式均不适合直接修改文件。
一种解决思路是：先以只读模式打开文件，遍历内容并将其保存，例如：
with open(file, 'r') as f:
for line in f.readlines():
print line
# 这里就可以把文件的内容一行行保存起来
# 找到需要修改的行，修改以后保存保存内容后，再以只读模式打开文件进行写入操作。
另一种思路是：在打开原文件的同时，再打开一个临时文件用于写入，代码如下：
with open(file, 'r') as f, open(cache_file_path, 'w') as w:
for line in f.readlines():
# 中间可以对f文件中的内容进行过滤或是修改
w.write(line)
# 完了以后需要删除原文件，然后把临时文件的名字修改成原来文件的名字即可此处顺带引出删除和重命名文件的方法。
os.remove(file)
os.rename(cache_file_path, file)总结
以上总结了Python文件和目录操作的常用知识点与方法，建议收藏以便日后随时查阅。
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