檔案系統操作

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目錄與檔案路徑

路徑的表達方式

相對路徑：指相對於目前目錄的路徑，目前的目錄稱又稱為工作目錄

例如：example目錄為目前目錄下有一個子目錄為example
絕對路徑：由系統的根目錄開始表達，Linux和Windows表達方式有其差異

Linux: /etc/httpd/config

Windows: C:\Users\Administrator\Documents\File.txt
.：特殊目錄符號，代表目前的目錄
..：特殊目錄符號，代表上一層目錄

`os`模組與`os.path`模組

Python內與目錄相關的模組為os與os.path兩個模組，因為os.path為os內的子模組，所以只需要import os即可。

取得路徑











import os

print(os.getcwd())                  # 取得目前工作目錄

print(os.path.abspath('.'))         # 取得目前目錄的絕對路徑
print(os.path.abspath('..'))        # 取得目前目錄上一層目錄的絕對路徑
print(os.path.abspath('hello.txt')) # 取得目前目錄下指定檔案的絕對路徑

print(os.path.relpath('D:\\'))  # 回傳目前目錄到D:\的相對路徑
print(os.path.relpath('D:\\Downloads'))  # 回傳目前目錄到D:\Downloads的相對路徑
print(os.path.relpath('D:\\Downloads', 'hello.txt'))  # 回傳目前目錄下hello.txt檔案到D:\Downloads的相對路徑

備註：

請記得在字串內，「\」字元需要使用轉譯符號，否則會被當成轉譯字元。

檢查路徑






import os

print(os.path.exist('hello.txt'))                # 檢查目前目錄下是否存在hello.txt檔案
print(os.path.isabs('D:\\Documents\\hello.txt')) # 檢查路徑是否為一個絕對路徑
print(os.path.isdir('repo'))                     # 檢查路徑是否為目錄
print(os.path.isfile('repo'))                    # 檢查路徑是否為檔案

說明：

路徑檢查相關函式回傳直皆為：True=存在、False=不存在

檔案與目錄操作






import os

os.path.mkdir('sub')  # 在目前的目錄下建立sub目錄
os.path.rmdir('sub')  # 刪除目前目錄下的sub目錄
os.path.remove('file.txt')  # 刪除目前目錄下的file.txt檔案
os.path.chdir('sub')  # 將目前的工作目錄切換到sub目錄下

補充：

建議在進行目錄操作前，先呼叫os.path.exists()檢查是否存在，否則可能會因為建立一個已經存在的目錄而產生例外結束程式。

目錄與檔案的屬性與內容

import os

os.path.getsize('hello.txt')  # 取得hello.txt檔案大小（單位為bytes）
os.listdir()                # 列出目前目錄下的內容
os.listdir('D:\\Downloads') # 列出D:\Download目錄下的內容

目錄與檔案的屬性與內容（使用glob模組）

這個模組與os模組最大的差別是可以使用萬用字元「*」與「?」




import glob

print(glob.glob('D:\\Download\\*.txt'))  # 列出D:\Downloads目錄下所有附檔名為txt的檔案
print(glob.glob('D:\\Download\\?.txt'))  # 列出D:\Downloads目錄下所有附檔名為txt，且主檔名只有一個字元的檔案

import os

for dir_name, sub_dir_names, filenames in os.walk():
    print(dir_name)      # 目前工作目錄名稱
    print(sub_dir_names) # 目前目錄下所有子目錄名稱
    print(file_names)    # 目前目錄下所有檔案名稱

讀寫檔案

開啟檔案

所有檔案操作都必須先透過open()函式開啟檔案並取得檔案物件後才能進行檔案操作。

檔案開啟模式：

模式	描述
t	文字模式 (預設)。
x	寫模式，新建一個檔案，如果該檔案已存在則會報錯。
b	二進位制模式。
+	開啟一個檔案進行更新(可讀可寫)。
r	以只讀方式開啟檔案。檔案的指標將會放在檔案的開頭。這是預設模式。
rb	以二進位制格式開啟一個檔案用於只讀。檔案指標將會放在檔案的開頭。這是預設模式。一般用於非文字檔案如圖片等。
r+	開啟一個檔案用於讀寫。檔案指標將會放在檔案的開頭。
rb+	以二進位制格式開啟一個檔案用於讀寫。檔案指標將會放在檔案的開頭。一般用於非文字檔案如圖片等。
w	開啟一個檔案只用於寫入。如果該檔案已存在則開啟檔案，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在，建立新檔案。
wb	以二進位制格式開啟一個檔案只用於寫入。如果該檔案已存在則開啟檔案，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在，建立新檔案。一般用於非文字檔案如圖片等。
w+	開啟一個檔案用於讀寫。如果該檔案已存在則開啟檔案，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在，建立新檔案。
wb+	以二進位制格式開啟一個檔案用於讀寫。如果該檔案已存在則開啟檔案，並從開頭開始編輯，即原有內容會被刪除。如果該檔案不存在，建立新檔案。一般用於非文字檔案如圖片等。
a	開啟一個檔案用於追加。如果該檔案已存在，檔案指標將會放在檔案的結尾。也就是說，新的內容將會被寫入到已有內容之後。如果該檔案不存在，建立新檔案進行寫入。
ab	以二進位制格式開啟一個檔案用於追加。如果該檔案已存在，檔案指標將會放在檔案的結尾。也就是說，新的內容將會被寫入到已有內容之後。如果該檔案不存在，建立新檔案進行寫入。
a+	開啟一個檔案用於讀寫。如果該檔案已存在，檔案指標將會放在檔案的結尾。檔案開啟時會是追加模式。如果該檔案不存在，建立新檔案用於讀寫。
ab+	以二進位制格式開啟一個檔案用於追加。如果該檔案已存在，檔案指標將會放在檔案的結尾。如果該檔案不存在，建立新檔案用於讀寫。


with open('test.txt') as file:  # 開啟目前目錄下的test.txt檔案並
    psss

補充：

開啟檔案時可以相對路徑或絕對路徑指定檔案位置。

檔案編碼

若沒有指定encoding參數，開檔時將採用 locale.getpreferredencoding() 的編碼設定，如果要強制指定使用UTF-8編碼，可以加上encoding參數來指定編碼，例如：


open('text.txt', encoding='uff-8')

讀取檔案

ㄧ次讀取全部檔案內容



with open('test.txt') as file:
    content = file.read()  # 一次讀取全部檔案內容
    print(content)

逐行讀取檔案內容



with open('test.txt') as file:
    for line in file:
        print(line)

另一種方式（使用readlines()方法）





with open('test.txt') as file:
    lines = file.readlines()
    
    for line in lines:
        print(line)

寫入檔案

當呼叫open()函式打開檔案時，預設只能讀取內容而無法寫入，因此如果要寫入內容到檔案，需要指定「w」模式才能人入資料到檔案。

開啟檔案為寫入模式（會清空原檔案內容）


with open('test.txt', 'w') as file:
    pass

開啟檔案為寫入模式（檔案內容會附加到原始檔案後面）


with open('test.txt', 'a') as file:
    pass

寫入字串到檔案



with open('test.txt', 'w') as file:
    file.write('Hello')
    file.write(' Python')

補充：

如果要寫入多行資料，需要加上「\n」來換行

檔案操作

shutil模組

Python提供了shutile用來操作檔案的複製、刪除、移動與修改名稱等等操作，要進行這些操作前需要引入shutil模組：


import shutil

檔案複製



import shutil

shutil.copy('a.txt', 'b.txt') # 將目前目錄下的a.txt檔案複製為b.txt

目錄複製



import shutil

shutil.copytree('a', 'b')  # 將目前目錄下的a目錄複製成b目錄

來源目錄要存在，否則會產生例外並結束程式
可使用相對路徑或絕對路徑
目錄下的子目錄和檔案都會一併被複製到新目錄下

檔案移動




import shutil

shutil.move('a.txt', 'D:\\Documents')  # 將目前目錄下的a.txt搬移到D:\Documents目錄下
shutil.move('a.txt', 'D:\\Documents\b.txt')  # 將目前目錄下的a.txt搬移到D:\Documents目錄下，並改名為b.txt

補充：

在移動的過程中如果目的路徑有包含檔案名稱，則會一併修改檔案名稱

目錄移動

move()函式也可以用來進行目錄的移動




import shutil

shutil.move('my-dir', 'D:\\Documents')          # 將目前目錄下的my-dir子目錄移動到D:\Documents下
shutil.move('my-dir', 'D:\\Documents\my-dir-2') # 將目前目錄下的my-dir子目錄移動到D:\Documents下，並改名為my-dir-2

補充：

如果目的地的目錄不存在，則會將原始目錄更名為該名稱，達到改變目錄名稱的效果。

刪除空目錄



import shutil

shutil.rmdir('hello')  # 刪除hello這個空目錄

補充：

如果要刪除的目錄不是空的，則會刪除失敗。

刪除目錄和底下的所有內容



import shutil

shutil.rmtree('hello') # 刪除hello目錄和底下所有的子目錄和檔案

注意：

刪除後無法復原，請小心使用。

練習

將指定目錄下的文字檔檔名前面都加上編號，例如：

a.txt
tr.txt
obc.txt

變成：

01-a.txt
02-tr.txt
03-obc.txt