Python实战技巧:一招搞定获取文件夹下所有文件名,提升开发效率

发布时间: 2024-06-21 13:57:45 阅读量: 214 订阅数: 33
![python获取文件夹下所有文件名](https://img-blog.csdnimg.cn/20200523154100211.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L01hY3JvQ3VydGFpbg==,size_16,color_FFFFFF,t_70) # 1. Python文件操作基础 Python提供了一系列强大的函数和模块,用于对文件进行读写、遍历和操作。本章将介绍Python文件操作的基础知识,包括文件打开、关闭、读取、写入和关闭。 ### 1.1 文件打开 要打开一个文件,可以使用`open()`函数。该函数接受两个参数:文件名和打开模式。打开模式指定了文件的打开方式,例如只读('r')、只写('w')或读写('r+')。 ```python # 打开一个文件用于读取 file = open("myfile.txt", "r") # 打开一个文件用于写入 file = open("myfile.txt", "w") ``` # 2. Python文件遍历技巧 文件遍历是文件操作中常见且重要的任务,Python提供了多种方法来遍历文件和文件夹。本节将介绍三种最常用的Python文件遍历技巧:递归遍历、使用os模块遍历和使用glob模块遍历。 ### 2.1 递归遍历文件夹获取所有文件 递归遍历是一种深度优先遍历算法,它通过递归函数来遍历文件夹和子文件夹中的所有文件。以下代码展示了如何使用递归遍历来获取文件夹中所有文件的路径: ```python import os def get_all_files(directory): """ 递归遍历文件夹获取所有文件路径。 参数: directory: 要遍历的文件夹路径。 返回: 一个包含所有文件路径的列表。 """ files = [] for root, directories, filenames in os.walk(directory): for filename in filenames: files.append(os.path.join(root, filename)) return files ``` **代码逻辑逐行解读:** 1. `os.walk(directory)`:使用os模块的walk()函数遍历文件夹及其子文件夹,返回一个包含三个元素的元组:(根目录路径、子目录列表、文件列表)。 2. 对于每个子目录和文件,使用`os.path.join(root, filename)`将根目录路径和文件名连接起来,得到文件的完整路径。 3. 将文件路径添加到`files`列表中。 4. 递归遍历所有子文件夹,直到遍历完整个文件夹结构。 ### 2.2 利用os模块遍历文件夹获取所有文件 os模块还提供了另一种遍历文件夹的方法,它使用`os.listdir()`函数获取文件夹中的文件和子文件夹列表。以下代码展示了如何使用os模块遍历文件夹: ```python import os def get_all_files_os(directory): """ 使用os模块遍历文件夹获取所有文件路径。 参数: directory: 要遍历的文件夹路径。 返回: 一个包含所有文件路径的列表。 """ files = [] for root, directories, filenames in os.walk(directory): for filename in filenames: files.append(os.path.join(root, filename)) return files ``` **代码逻辑逐行解读:** 1. 与递归遍历类似,`os.walk(directory)`遍历文件夹及其子文件夹,返回一个包含三个元素的元组:(根目录路径、子目录列表、文件列表)。 2. 对于每个子目录和文件,使用`os.path.join(root, filename)`将根目录路径和文件名连接起来,得到文件的完整路径。 3. 将文件路径添加到`files`列表中。 ### 2.3 使用glob模块遍历文件夹获取所有文件 glob模块提供了通配符匹配功能,可以用于遍历文件夹和匹配特定文件模式。以下代码展示了如何使用glob模块遍历文件夹: ```python import glob def get_all_files_glob(directory, pattern="*"): """ 使用glob模块遍历文件夹获取所有文件路径。 参数: directory: 要遍历的文件夹路径。 pattern: 要匹配的文件模式(默认为"*",匹配所有文件)。 返回: 一个包含所有匹配文件路径的列表。 """ files = glob.glob(os.path.join(directory, pattern)) return files ``` **代码逻辑逐行解读:** 1. `glob.glob(os.path.join(directory, pattern))`:使用glob.glob()函数匹配文件夹中符合指定模式的文件。 2. 将匹配的文件路径添加到`files`列表中。 # 3. Python文件操作进阶应用 ### 3.1 文件内容读取和写入 #### 3.1.1 文件读取 ```python with open('test.txt', 'r') as f: content = f.read() ``` **参数说明:** * `'r'`:打开文件以只读模式。 * `'test.txt'`:要读取的文件路径。 **逻辑分析:** 1. 使用 `open()` 函数以只读模式打开文件。 2. 使用 `read()` 方法读取文件中的所有内容并将其存储在 `content` 变量中。 #### 3.1.2 文件写入 ```python with open('test.txt', 'w') as f: f.write('Hello, world!') ``` **参数说明:** * `'w'`:打开文件以写入模式。 * `'test.txt'`:要写入的文件路径。 **逻辑分析:** 1. 使用 `open()` 函数以写入模式打开文件。 2. 使用 `write()` 方法将字符串 `'Hello, world!'` 写入文件。 ### 3.2 文件复制、移动和删除 #### 3.2.1 文件复制 ```python import shutil shutil.copyfile('test.txt', 'test_copy.txt') ``` **参数说明:** * `shutil.copyfile()`:复制文件函数。 * `'test.txt'`:要复制的文件路径。 * `'test_copy.txt'`:复制后的文件路径。 **逻辑分析:** 1. 导入 `shutil` 模块,它提供了文件操作的实用函数。 2. 使用 `shutil.copyfile()` 函数将 `test.txt` 文件复制到 `test_copy.txt` 文件。 #### 3.2.2 文件移动 ```python import os os.rename('test.txt', 'test_moved.txt') ``` **参数说明:** * `os.rename()`:重命名或移动文件函数。 * `'test.txt'`:要移动的文件路径。 * `'test_moved.txt'`:移动后的文件路径。 **逻辑分析:** 1. 导入 `os` 模块,它提供了操作系统相关的函数。 2. 使用 `os.rename()` 函数将 `test.txt` 文件重命名为 `test_moved.txt`,从而将其移动到新位置。 #### 3.2.3 文件删除 ```python import os os.remove('test.txt') ``` **参数说明:** * `os.remove()`:删除文件函数。 * `'test.txt'`:要删除的文件路径。 **逻辑分析:** 1. 导入 `os` 模块,它提供了操作系统相关的函数。 2. 使用 `os.remove()` 函数删除 `test.txt` 文件。 ### 3.3 文件权限和属性管理 #### 3.3.1 文件权限管理 ```python import os os.chmod('test.txt', 0o755) ``` **参数说明:** * `os.chmod()`:更改文件权限函数。 * `'test.txt'`:要更改权限的文件路径。 * `0o755`:文件权限模式,表示所有者具有读写执行权限,组成员具有读执行权限,其他用户具有读执行权限。 **逻辑分析:** 1. 导入 `os` 模块,它提供了操作系统相关的函数。 2. 使用 `os.chmod()` 函数更改 `test.txt` 文件的权限为 0o755,其中: * 7:所有者权限(读、写、执行) * 5:组成员权限(读、执行) * 5:其他用户权限(读、执行) #### 3.3.2 文件属性管理 ```python import os statinfo = os.stat('test.txt') print(statinfo.st_size) ``` **参数说明:** * `os.stat()`:获取文件属性函数。 * `'test.txt'`:要获取属性的文件路径。 **逻辑分析:** 1. 导入 `os` 模块,它提供了操作系统相关的函数。 2. 使用 `os.stat()` 函数获取 `test.txt` 文件的属性,并将其存储在 `statinfo` 变量中。 3. 访问 `statinfo` 对象的 `st_size` 属性,它返回文件的大小(以字节为单位)。 # 4. Python文件操作实战案例 ### 4.1 批量重命名文件 **需求:**在一个文件夹中,将所有以 `.txt` 结尾的文件重命名为 `new_name.txt`。 **步骤:** 1. 导入 `os` 模块。 2. 使用 `os.listdir()` 获取文件夹中的所有文件。 3. 遍历文件列表,检查文件后缀是否为 `.txt`。 4. 如果是,使用 `os.rename()` 将文件重命名为 `new_name.txt`。 **代码:** ```python import os # 获取文件夹中的所有文件 files = os.listdir("folder_path") # 遍历文件列表 for file in files: # 检查文件后缀是否为 ".txt" if file.endswith(".txt"): # 重命名文件 os.rename(file, "new_name.txt") ``` **逻辑分析:** * `os.listdir()` 函数返回一个包含文件夹中所有文件和子目录名称的列表。 * `for` 循环遍历文件列表,检查每个文件的名称。 * `endswith()` 方法检查文件名称是否以 `.txt` 结尾。 * 如果文件以 `.txt` 结尾,`os.rename()` 函数将文件重命名为 `new_name.txt`。 ### 4.2 查找和替换文件内容 **需求:**在一个文件中查找特定字符串并将其替换为另一个字符串。 **步骤:** 1. 打开文件并读取其内容。 2. 使用 `replace()` 方法查找并替换字符串。 3. 将更新后的内容写入文件。 **代码:** ```python with open("file_path", "r+") as f: # 读取文件内容 content = f.read() # 查找并替换字符串 new_content = content.replace("old_string", "new_string") # 写入更新后的内容 f.seek(0) f.write(new_content) ``` **逻辑分析:** * `open()` 函数以读写模式打开文件。 * `read()` 方法读取文件的内容并将其存储在 `content` 变量中。 * `replace()` 方法查找 `old_string` 并将其替换为 `new_string`。 * `seek(0)` 方法将文件指针重置到文件开头。 * `write()` 方法将更新后的内容写入文件。 ### 4.3 文件内容统计和分析 **需求:**统计一个文件中单词、字符和行的数量。 **步骤:** 1. 打开文件并读取其内容。 2. 使用 `split()` 方法将内容拆分为单词。 3. 使用 `len()` 函数计算单词、字符和行的数量。 **代码:** ```python with open("file_path", "r") as f: # 读取文件内容 content = f.read() # 拆分单词 words = content.split() # 计算单词、字符和行的数量 num_words = len(words) num_chars = len(content) num_lines = content.count("\n") + 1 print("单词数:", num_words) print("字符数:", num_chars) print("行数:", num_lines) ``` **逻辑分析:** * `split()` 方法将文件内容按空格拆分为单词。 * `len()` 函数计算单词、字符和行的数量。 * `count("\n") + 1` 计算换行符的数量,并将其加 1 以获得行数。 # 5. Python文件操作优化技巧 ### 5.1 提高文件遍历效率 **1. 使用 os.scandir() 遍历文件夹** `os.scandir()` 函数可以返回文件夹中所有文件的元数据,而无需实际读取文件内容。这可以显著提高遍历大型文件夹的效率。 ```python import os # 遍历文件夹并打印文件名 for entry in os.scandir('my_folder'): print(entry.name) ``` **2. 并行遍历文件夹** 使用 `concurrent.futures` 模块可以并行遍历文件夹。这可以充分利用多核 CPU,从而加快遍历速度。 ```python import concurrent.futures def process_file(file_path): # 对文件执行操作 # 创建线程池 with concurrent.futures.ThreadPoolExecutor() as executor: # 提交任务并行遍历文件夹 executor.map(process_file, os.listdir('my_folder')) ``` ### 5.2 优化文件读取和写入性能 **1. 使用缓冲区** 缓冲区可以减少文件读取和写入时的系统调用次数,从而提高性能。 ```python # 使用缓冲区读取文件 with open('my_file.txt', 'r') as f: data = f.read() # 使用缓冲区写入文件 with open('my_file.txt', 'w') as f: f.write(data) ``` **2. 使用mmap() 内存映射文件** `mmap()` 函数可以将文件映射到内存,从而允许直接访问文件内容,而无需通过系统调用读取和写入。 ```python import mmap # 内存映射文件 with open('my_file.txt', 'r') as f: data = mmap.mmap(f.fileno(), 0, access=mmap.ACCESS_READ) ``` ### 5.3 文件操作异常处理和调试 **1. 使用 try-except 块** `try-except` 块可以捕获文件操作中的异常,并进行适当的处理。 ```python try: # 文件操作代码 except Exception as e: # 异常处理代码 ``` **2. 使用 logging 模块** `logging` 模块可以记录文件操作中的异常和调试信息,便于故障排除。 ```python import logging # 设置日志级别 logging.basicConfig(level=logging.DEBUG) # 记录文件操作异常 try: # 文件操作代码 except Exception as e: logging.error('文件操作异常:', exc_info=True) ```
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李_涛

知名公司架构师
拥有多年在大型科技公司的工作经验,曾在多个大厂担任技术主管和架构师一职。擅长设计和开发高效稳定的后端系统,熟练掌握多种后端开发语言和框架,包括Java、Python、Spring、Django等。精通关系型数据库和NoSQL数据库的设计和优化,能够有效地处理海量数据和复杂查询。
专栏简介
本专栏深入探讨了 Python 文件操作的各个方面,从获取文件夹下所有文件名到处理大文件和使用文件锁。通过一系列文章,您将掌握 Python 文件操作的核心技能,包括: * 遍历文件夹及其子文件夹 * 获取指定目录下所有文件 * 读取和写入文件 * 复制、移动和删除文件 * 创建和解压 ZIP 文件 * 比较两个文件的内容 * 使用文件锁避免并发操作冲突 * 使用文件管道提升效率 * 使用文件上下文管理器安全高效地处理文件 * 处理文件编码 * 使用文件迭代器逐行读取文件内容 * 使用文件缓冲优化读写性能 * 使用文件对象全面掌控文件操作 * 使用文件句柄直接访问文件数据 * 使用文件属性获取元数据信息 * 使用文件描述符底层操作文件系统 无论您是 Python 初学者还是经验丰富的开发人员,本专栏都将帮助您提升文件操作效率,轻松管理文件结构,并解决常见的文件操作难题。

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