如果我們要操作文件、目錄，可以在命令行下面輸入操作系統提供的各種命令來完成。比如`dir`、`cp`等命令。 如果要在Python程序中執行這些目錄和文件的操作怎么辦？其實操作系統提供的命令只是簡單地調用了操作系統提供的接口函數，Python內置的`os`模塊也可以直接調用操作系統提供的接口函數。 打開Python交互式命令行，我們來看看如何使用`os`模塊的基本功能： ~~~ >>> import os >>> os.name # 操作系統類型 'posix' ~~~ 如果是`posix`，說明系統是`Linux`、`Unix`或`Mac OS X`，如果是`nt`，就是`Windows`系統。 要獲取詳細的系統信息，可以調用`uname()`函數： ~~~ >>> os.uname() posix.uname_result(sysname='Darwin', nodename='MichaelMacPro.local', release='14.3.0', version='Darwin Kernel Version 14.3.0: Mon Mar 23 11:59:05 PDT 2015; root:xnu-2782.20.48~5/RELEASE_X86_64', machine='x86_64') ~~~ 注意`uname()`函數在Windows上不提供，也就是說，`os`模塊的某些函數是跟操作系統相關的。 ### 環境變量 在操作系統中定義的環境變量，全部保存在`os.environ`這個變量中，可以直接查看： ~~~ >>> os.environ environ({'VERSIONER_PYTHON_PREFER_32_BIT': 'no', 'TERM_PROGRAM_VERSION': '326', 'LOGNAME': 'michael', 'USER': 'michael', 'PATH': '/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/usr/local/bin:/opt/X11/bin:/usr/local/mysql/bin', ...}) ~~~ 要獲取某個環境變量的值，可以調用`os.environ.get('key')`： ~~~ >>> os.environ.get('PATH') '/usr/bin:/bin:/usr/sbin:/sbin:/usr/local/bin:/opt/X11/bin:/usr/local/mysql/bin' >>> os.environ.get('x', 'default') 'default' ~~~ ### 操作文件和目錄 操作文件和目錄的函數一部分放在`os`模塊中，一部分放在`os.path`模塊中，這一點要注意一下。查看、創建和刪除目錄可以這么調用： ~~~ # 查看當前目錄的絕對路徑: >>> os.path.abspath('.') '/Users/michael' # 在某個目錄下創建一個新目錄，首先把新目錄的完整路徑表示出來: >>> os.path.join('/Users/michael', 'testdir') '/Users/michael/testdir' # 然后創建一個目錄: >>> os.mkdir('/Users/michael/testdir') # 刪掉一個目錄: >>> os.rmdir('/Users/michael/testdir') ~~~ 把兩個路徑合成一個時，不要直接拼字符串，而要通過`os.path.join()`函數，這樣可以正確處理不同操作系統的路徑分隔符。在Linux/Unix/Mac下，`os.path.join()`返回這樣的字符串： ~~~ part-1/part-2 ~~~ 而Windows下會返回這樣的字符串： ~~~ part-1\part-2 ~~~ 同樣的道理，要拆分路徑時，也不要直接去拆字符串，而要通過`os.path.split()`函數，這樣可以把一個路徑拆分為兩部分，后一部分總是最后級別的目錄或文件名： ~~~ >>> os.path.split('/Users/michael/testdir/file.txt') ('/Users/michael/testdir', 'file.txt') ~~~ `os.path.splitext()`可以直接讓你得到文件擴展名，很多時候非常方便： ~~~ >>> os.path.splitext('/path/to/file.txt') ('/path/to/file', '.txt') ~~~ 這些合并、拆分路徑的函數并不要求目錄和文件要真實存在，它們只對字符串進行操作。 文件操作使用下面的函數。假定當前目錄下有一個`test.txt`文件： ~~~ # 對文件重命名: >>> os.rename('test.txt', 'test.py') # 刪掉文件: >>> os.remove('test.py') ~~~ 但是復制文件的函數居然在`os`模塊中不存在！原因是復制文件并非由操作系統提供的系統調用。理論上講，我們通過上一節的讀寫文件可以完成文件復制，只不過要多寫很多代碼。 幸運的是`shutil`模塊提供了`copyfile()`的函數，你還可以在`shutil`模塊中找到很多實用函數，它們可以看做是`os`模塊的補充。 最后看看如何利用Python的特性來過濾文件。比如我們要列出當前目錄下的所有目錄，只需要一行代碼： ~~~ >>> [x for x in os.listdir('.') if os.path.isdir(x)] ['.lein', '.local', '.m2', '.npm', '.ssh', '.Trash', '.vim', 'Applications', 'Desktop', ...] ~~~ 要列出所有的`.py`文件，也只需一行代碼： ~~~ >>> [x for x in os.listdir('.') if os.path.isfile(x) and os.path.splitext(x)[1]=='.py'] ['apis.py', 'config.py', 'models.py', 'pymonitor.py', 'test_db.py', 'urls.py', 'wsgiapp.py'] ~~~ 是不是非常簡潔？ ### 小結 Python的`os`模塊封裝了操作系統的目錄和文件操作，要注意這些函數有的在`os`模塊中，有的在`os.path`模塊中。 ### 練習 1. 利用`os`模塊編寫一個能實現`dir -l`輸出的程序。 2. 編寫一個程序，能在當前目錄以及當前目錄的所有子目錄下查找文件名包含指定字符串的文件，并打印出相對路徑。 ### 參考源碼 [do_dir](https://github.com/michaelliao/learn-python3/blob/master/samples/io/do_dir.py)