《零基础入门学习Python》第030讲：文件系统：介绍一个高大上的东西

水深无声 2022-04-15 01:07 109阅读 0赞

**目录**

0. 请写下这一节课你学习到的内容：格式不限，回忆并复述是加强记忆的好方式！

os模块中关于文件/目录常用的函数使用方法

os.path模块中关于路径常用的函数使用方法

动动手

0. 编写一个程序，统计当前目录下每个文件类型的文件数，程序实现如图：

2. 编写一个程序，用户输入文件名以及开始搜索的路径，搜索该文件是否存在。如遇到文件夹，则进入文件夹继续搜索，程序实现如图：

3. 编写一个程序，用户输入开始搜索的路径，查找该路径下（包含子文件夹内）所有的视频格式文件（要求查找mp4 rmvb, avi的格式即可），并把创建一个文件（vedioList.txt）存放所有找到的文件的路径，程序实现如图：

4. 编写一个程序，用户输入关键字，查找当前文件夹内（如果当前文件夹内包含文件夹，则进入文件夹继续搜索）所有含有该关键字的文本文件（.txt后缀），要求显示该文件所在的位置以及关键字在文件中的具体位置（第几行第几个字符），程序实现如图：

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## 0. 请写下这一节课你学习到的内容：格式不限，回忆并复述是加强记忆的好方式！ ##

介绍跟Python的文件相关且十分有用的模块。模块是什么？  
模块是一个包含你定义的函数和变量的文件，后缀是.py，模块可以做到被别的程序所引入，以使用该模块中的函数等功能。

OS模块（Operating System操作系统）

对于文件系统的访问来说，Python一般是提供OS模块来实现就可以了，我们所知道常用的操作系统有：Windows，Mac OS，Linux，UNIX等，这些操作系统底层由于文件系统的访问工作原理不同，因此你可能就要针对不同的系统来考虑使用哪些文件系统模块....这样的做法是非常不友好且麻烦的，因为这样就意味着当你的程序运行环境一改变，你就要相应的去修改大量的代码来应付。但是我们的Python是跨平台的，所以Python就有了这个OS模块。

有了OS模块，我们不需要关心什么操作系统下使用什么模块，OS模块会帮你选择正确的模块并调用。

## **os模块中关于文件/目录常用的函数使用方法** ##

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;"> <p><strong>函数名</strong></p> </td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;"> <p><strong>使用方法</strong></p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">getcwd()</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">返回当前工作目录</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">chdir(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">改变工作目录</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">listdir(path='.')</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">列举指定目录中的文件名（'.'表示当前目录，'..'表示上一级目录）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">mkdir(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">创建单层目录，如该目录已存在抛出异常</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">makedirs(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">递归创建多层目录，如该目录已存在抛出异常，注意：'E:\\a\\b'和'E:\\a\\c'并不会冲突</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">remove(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">删除文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">rmdir(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">删除单层目录，如该目录非空则抛出异常</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">removedirs(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">递归删除目录，从子目录到父目录逐层尝试删除，遇到目录非空则抛出异常</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">rename(old, new)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">将文件old重命名为new</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">system(command)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">运行系统的shell命令</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">walk(top)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">遍历top路径以下所有的子目录，返回一个三元组：(路径, [包含目录], [包含文件])【具体实现方案请看：第30讲课后作业^_^】</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td colspan="2" style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;"> <p><em>以下是支持路径操作中常用到的一些定义，支持所有平台</em></p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">os.curdir</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">指代当前目录（'.'）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">os.pardir</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">指代上一级目录（'..'）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">os.sep</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">输出操作系统特定的路径分隔符（Win下为'\\'，Linux下为'/'）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">os.linesep</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">当前平台使用的行终止符（Win下为'\r\n'，Linux下为'\n'）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">os.name</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">指代当前使用的操作系统（包括：'posix',&nbsp;&nbsp;'nt', 'mac', 'os2', 'ce', 'java'）</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## **os.path模块中关于路径常用的函数使用方法** ##

<table> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;"> <p><strong>函数名</strong></p> </td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;"> <p><strong>使用方法</strong></p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">basename(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">去掉目录路径，单独返回文件名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">dirname(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">去掉文件名，单独返回目录路径</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">join(path1[, path2[, ...]])</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">将path1, path2各部分组合成一个路径名</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">split(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">分割文件名与路径，返回(f_path, f_name)元组。如果完全使用目录，它也会将最后一个目录作为文件名分离，且不会判断文件或者目录是否存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">splitext(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">分离文件名与扩展名，返回(f_name, f_extension)元组</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">getsize(file)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">返回指定文件的尺寸，单位是字节</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">getatime(file)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">返回指定文件最近的访问时间（浮点型秒数，可用time模块的gmtime()或localtime()函数换算）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">getctime(file)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">返回指定文件的创建时间（浮点型秒数，可用time模块的gmtime()或localtime()函数换算）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">getmtime(file)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">返回指定文件最新的修改时间（浮点型秒数，可用time模块的gmtime()或localtime()函数换算）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td colspan="2" style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;"> <p><em>以下为函数返回 True 或 False</em></p> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">exists(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">判断指定路径（目录或文件）是否存在</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">isabs(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">判断指定路径是否为绝对路径</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">isdir(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">判断指定路径是否存在且是一个目录</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">isfile(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">判断指定路径是否存在且是一个文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">islink(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">判断指定路径是否存在且是一个符号链接（在windows上即为快捷方式）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">ismount(path)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">判断指定路径是否存在且是一个挂载点</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;width:122px;">samefile(path1, paht2)</td> 
   <td style="background-color:#ffffff;border-color:#e3edf5;">判断path1和path2两个路径是否指向同一个文件</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# **动动手** #

## **0. 编写一个程序，统计当前目录下每个文件类型的文件数，程序实现如图：** ##

![194733ms9swmp1xorsap0z.png][]

import os
    
    all_files = os.listdir(os.curdir) # 使用os.curdir表示当前目录更标准
    type_dict = dict()
    
    for each_file in all_files:
        if os.path.isdir(each_file):
            type_dict.setdefault('文件夹', 0)
            type_dict['文件夹'] += 1
        else:
            ext = os.path.splitext(each_file)[1]
            type_dict.setdefault(ext, 0)
            type_dict[ext] += 1
    
    for each_type in type_dict.keys():
        print('该文件夹下共有类型为【%s】的文件 %d 个' % (each_type, type_dict[each_type]))

**2. 编写一个程序，用户输入文件名以及开始搜索的路径，搜索该文件是否存在。如遇到文件夹，则进入文件夹继续搜索，程序实现如图：**

![1948265cvs2uu1cs1lke0l.png][]

import os
    
    all_files = os.listdir(os.curdir) # 使用os.curdir表示当前目录更标准
    file_dict = dict()
    
    for each_file in all_files:
        if os.path.isfile(each_file):
            file_size = os.path.getsize(each_file)
            file_dict[each_file] = file_size
    
    for each in file_dict.items():
        print('%s【%dBytes】' % (each[0], each[1]))

## **2. 编写一个程序，用户输入文件名以及开始搜索的路径，搜索该文件是否存在。如遇到文件夹，则进入文件夹继续搜索，程序实现如图：** ##

![1948265cvs2uu1cs1lke0l.png][]

import os
    
    def search_file(start_dir, target) :
        os.chdir(start_dir)
        
        for each_file in os.listdir(os.curdir) :
            if each_file == target :
                print(os.getcwd() + os.sep + each_file) # 使用os.sep是程序更标准
            if os.path.isdir(each_file) :
                search_file(each_file, target) # 递归调用
                os.chdir(os.pardir) # 递归调用后切记返回上一层目录
    
    start_dir = input('请输入待查找的初始目录：')
    target = input('请输入需要查找的目标文件：')
    search_file(start_dir, target)

## **3. 编写一个程序，用户输入开始搜索的路径，查找该路径下（包含子文件夹内）所有的视频格式文件（要求查找mp4 rmvb, avi的格式即可），并把创建一个文件（vedioList.txt）存放所有找到的文件的路径，程序实现如图：** ##

![002143uezeughy7zs5e14e.png][]

import os
    
    def search_file(start_dir, target) :
        os.chdir(start_dir)
        
        for each_file in os.listdir(os.curdir) :
            ext = os.path.splitext(each_file)[1]
            if ext in target :
                vedio_list.append(os.getcwd() + os.sep + each_file + os.linesep) # 使用os.sep是程序更标准
            if os.path.isdir(each_file) :
                search_file(each_file, target) # 递归调用
                os.chdir(os.pardir) # 递归调用后切记返回上一层目录
    
    start_dir = input('请输入待查找的初始目录：')
    program_dir = os.getcwd()
    
    target = ['.mp4', '.avi', '.rmvb']
    vedio_list = []
    
    search_file(start_dir, target)
    
    f = open(program_dir + os.sep + 'vedioList.txt', 'w')
    f.writelines(vedio_list)
    f.close()

## **4. 编写一个程序，用户输入关键字，查找当前文件夹内（如果当前文件夹内包含文件夹，则进入文件夹继续搜索）所有含有该关键字的文本文件（.txt后缀），要求显示该文件所在的位置以及关键字在文件中的具体位置（第几行第几个字符），程序实现如图：** ##

![195010g0ovzbv8a5aurqww.png][]

import os
    
    def print_pos(key_dict):
        keys = key_dict.keys()
        keys = sorted(keys) # 由于字典是无序的，我们这里对行数进行排序
        for each_key in keys:
            print('关键字出现在第 %s 行，第 %s 个位置。' % (each_key, str(key_dict[each_key])))
    
    
    def pos_in_line(line, key):
        pos = []
        begin = line.find(key)
        while begin != -1:
            pos.append(begin + 1) # 用户的角度是从1开始数
            begin = line.find(key, begin+1) # 从下一个位置继续查找
    
        return pos
    
    
    def search_in_file(file_name, key):
        f = open(file_name)
        count = 0 # 记录行数
        key_dict = dict() # 字典，用户存放key所在具体行数对应具体位置
        
        for each_line in f:
            count += 1
            if key in each_line:
                pos = pos_in_line(each_line, key) # key在每行对应的位置
                key_dict[count] = pos
        
        f.close()
        return key_dict
    
    
    def search_files(key, detail):    
        all_files = os.walk(os.getcwd())
        txt_files = []
    
        for i in all_files:
            for each_file in i[2]:
                if os.path.splitext(each_file)[1] == '.txt': # 根据后缀判断是否文本文件
                    each_file = os.path.join(i[0], each_file)
                    txt_files.append(each_file)
    
        for each_txt_file in txt_files:
            key_dict = search_in_file(each_txt_file, key)
            if key_dict:
                print('================================================================')
                print('在文件【%s】中找到关键字【%s】' % (each_txt_file, key))
                if detail in ['YES', 'Yes', 'yes']:
                    print_pos(key_dict)
    
    
    key = input('请将该脚本放于待查找的文件夹内，请输入关键字：')
    detail = input('请问是否需要打印关键字【%s】在文件中的具体位置（YES/NO）：' % key)
    search_files(key, detail)

## vczXAsdU~o^=21'\* !\[W>y\`hi;V+ ##

[194733ms9swmp1xorsap0z.png]: /images/20220415/e2a71b854d6944538430b0f192417227.png
[1948265cvs2uu1cs1lke0l.png]: /images/20220415/e8d50ba2b4d14f2ab1292bd4ebb70967.png
[002143uezeughy7zs5e14e.png]: /images/20220415/82a26215ab4b4352af3df6f1689fe317.png
[195010g0ovzbv8a5aurqww.png]: /images/20220415/e53de0a99acc45d798dbc6bbe329e53b.png