还在使用 os.path?Python 中的 Pathlib 太香了

开发 前端
相信现在依然有很多人习惯于使用os来处理文件/文件夹/路径等,但其实Python自带的Pathlib库处理这些更优雅、更安全。

写在前面

相信现在依然有很多人习惯于使用os来处理文件/文件夹/路径等,但其实Python自带的Pathlib库处理这些更优雅、更安全,你会发现很多大型开源项目都在使用它,那么它到底有什么魅力?花点时间让我们一起看看吧!

先看这个引例,假设我们需要获取某个文件夹下所有的txt文件,基于os会写成如下形式:

import os

dir_path = "/home/user/documents"# Find all text files inside a directory
files = [os.path.join(dir_path, f) for f in os.listdir(dir_path) if os.path.isfile(os.path.join(dir_path, f)) and f.endswith(".txt")]

使用Pathlib则变成如下形式,是不是心动了:

from pathlib import Path

dir_path = Path("/home/user/documents")
files = list(dir_path.glob("*.txt"))

os.path 的最大缺点是将系统路径视为字符串,极容易导致混乱,Pathlib 在Python3.4中被支持, 通过将路径表示为独特的对象解决了这个问题,并为路径处理引入更多可扩展用法,许多操作在os需要层层嵌套,而Pathlib将使开发人员更轻松地处理与路径和文件相关的所有事情。

处理路径

1.创建路径

几乎所有pathlib 的功能都可以通过其 Path 子类访问,可以使用该类创建文件和目录,有多种初始化Path的方式,比如,使用当前工作路径:

from pathlib import Path

Path.cwd() # PosixPath('/home/user/Downloads')

使用home:

Path.home() # PosixPath('/home/user')

同样的可以指定字符串路径创建路径:

p = Path("documents") # PosixPath('documents')

使用正斜杠运算符进行路径连接:

data_dir = Path(".") / "data"
csv_file = data_dir / "file.csv"
print(data_dir) # data
print(csv_file) # data/file.csv

检查路径是否存在,可以使用布尔函数 exists:

data_dir.exists() 

data_dir.exists() 检查文件是否存在:

csv_file.exists()

csv_file.exists() 使用 is_dir 或 is_file 函数来检查是否为文件夹、文件:

data_dir.is_dir()
csv_file.is_file()

大多数路径都与当前运行目录相关,但某些情况下必须提供文件或目录的绝对路径,可以使用 absolute

csv_file.absolute() # PosixPath('/home/user/Downloads/data/file.csv')

如果仍然需要将路径转为字符串,可以调用 str(path) 强制转换:

str(Path.home()) # '/home/user'

现如今大多数库都支持 Path 对象,包括 sklearn 、 pandas 、 matplotlib 、 seaborn 等。

2.Path属性

Path 对象有许多有用属性,一起来看看这些示例,首先定义一个图片路径:

image_file = Path("images/shadousheng.png").absolute() # PosixPath('/home/user/Downloads/images/midjourney.png')

先从 parent 开始,它将返回当前工作目录的上一级:

image_file.parent # PosixPath('/home/user/Downloads/images')

获取文件名:

image_file.name # 'shadousheng.png'

它将返回带有后缀的文件名,若只想要前缀,则使用stem:

image_file.stem # shadousheng

只想要后缀也很简单:

image_file.suffix # '.png'

image_file.suffix # '.png' 如果要将路径分成多个部分,可以使用 parts:

image_file.parts # ('/', 'home', 'user', 'Downloads', 'images', 'shadousheng.png')

如果希望这些组件本身就是 Path 对象,可以使用 parents 属性,它会创建一个生成器

for i in image_file.parents:
    print(i)

# /home/user/Downloads/images
# /home/user/Downloads
# /home/user
# /home
# /

3.处理文件

想要创建文件并写入内容,不必再使用 open 函数,只需创建一个 Path 对象搭配 write_text 或 write_btyes 即可:

markdown = data_dir / "file.md"

# Create (override) and write text
markdown.write_text("# This is a test markdown")

读取文件,可以 read_text 或 read_bytes:

markdown.read_text() # '# This is a test markdown'
len(image_file.read_bytes()) # 1962148

但请注意, write_text 或 write_bytes 会覆盖文件的现有内容:

# Write new text to existing file
markdown.write_text("## This is a new line")
# The file is overridden
markdown.read_text() # '## This is a new line'

要将新信息附加到现有文件,应该在 a (附加)模式下使用 Path 对象的 open 方法:

# Append text
with markdown.open(mode="a") as file:
    file.write("\n### This is the second line")

markdown.read_text() # '## This is a new line\n### This is the second line'

使用rename 重命名文件,如在当前目录中重命名,file.md 变成了 new_markdown.md:

renamed_md = markdown.with_stem("new_markdown")

markdown.rename(renamed_md) # PosixPath('data/new_markdown.md')

通过 stat().st_size 查看文件大小:

# Display file size
renamed_md.stat().st_size # 49

查看最后一次修改文件的时间:

from datetime import datetime

modified_timestamp = renamed_md.stat().st_mtime

datetime.fromtimestamp(modified_timestamp) # datetime.datetime(2023, 8, 1, 13, 32, 45, 542693)

st_mtime 返回一个自 1970 年 1 月 1 日以来的秒数。为了使其可读,搭配使用 datatime 的 fromtimestamp 函数。

要删除不需要的文件,可以 unlink:

renamed_md.unlink(missing_ok=True)

如果文件不存在,将 missing_ok 设置为 True 则不会引起报错

4.处理目录

首先,看看如何递归创建目录:

new_dir.mkdir(parents=True, exist_ok=True)

默认情况下, mkdir 创建给定路径的最后一个子目录,如果中间父级不存在,则必须将 parents 设置为 True 达到递归创建目的。

要删除目录,可以使用 rmdir ,如果给定的路径对象是嵌套的,则仅删除最后一个子目录:

new_dir.rmdir()

要在终端上列出 ls 等目录的内容,可以使用 iterdir 。结果将是一个生成器对象,一次生成一个子内容作为单独的路径对象,和os.listdir不同的是,它返回每个内容的绝对路径而不是名字:

for p in Path.home().iterdir():
    print(p)
# /home/user/anaconda3
# /home/user/.googleearth
# /home/user/.zcompdump
# /home/user/.ipython
# /home/user/.bashrc

要捕获具有特定扩展名或名称的所有文件,可以将 glob 函数与正则表达式结合使用。

例如,使用 glob("*.txt") 查找主目录中所有文本文件:

home = Path.home()
text_files = list(home.glob("*.txt"))

len(text_files) # 3

要递归搜索文本文件(即在所有子目录中),可以glob 与 rglob 结合使用:

all_text_files = [p for p in home.rglob("*.txt")]

len(all_text_files) # 5116

以上就是Pathlib中常用方法。

责任编辑:赵宁宁 来源: 啥都会一点的研究生
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