Python系统(os)相关操作

文件操作

python中常用于文件处理的模块有os,shutil等。

1 创建文件

文件的创建可以使用open()函数，如下创建一个test_file.txt的文件：

>>> with open('/Users/xxx/test_file.txt','wt') as f_obj:
...     print("This is the content from the test file---John",file=f_obj)
... 
>>> 

执行完后，可以找到该文件/Users/xxx/test_file.txt

2 判断文件是否存在

判断文件是否存在可以使用os模块的exists()函数，如下：

>>> import os
>>> os.path.exists('/Users/xxx/test_file.txt1')
False
>>> os.path.exists('/Users/xxx/test_file.txt')
True
>>> os.path.exists('/Users/xxx')
True
>>> os.path.exists('/Users/xxx')
False

exists()函数也可以判断目录是否存在。

3 检查是否为文件

可以使用os 模块中的isfile()来检查是否是文件，如下：

>>> os.path.isfile('/Users/xxx')
False
>>> os.path.isfile('/Users/xxx/test_file.txt')
True
>>> 

4 文件复制

使用shutil模块中的copy()／remove()函数可以用来复制文件，如下：

>>> import shutil
>>> shutil.copy('/Users/xxx/test_file.txt','/Users/xxx/test_file_copy.txt')
'/Users/xxx/test_file_copy.txt'
>>> 
>>> shutil.move('/Users/xxx/test_file_copy.txt','/Users/xxx/test_file_copy2.txt')
'/Users/xxx/test_file_copy2.txt'
>>> 

remove()相比copy()，会把原文件删除。

5 重命名文件

使用os模块中的rename()函数可以用来重命名一个文件，如下：

>>> import os
>>> os.rename('/Users/xxx/test_file_copy2.txt','/Users/xxx/test_file_will_be_delete.txt')
>>> 

6 删除文件

使用os模块中的remove()函数可以删除一个文件，如下：

>>> os.remove('/Users/liuchun/test_file_will_be_delete.txt')                   
>>> 

7 创建link

os模块中的link()函数可以用来创建文件的硬链接，symlink()函数可以用来创建软链接，如下：

>>> import os                                       
>>> os.link('/Users//test_file.txt','/Users/xxx/test_file_hardlink') 
>>> os.symlink('/Users/xxx/test_file.txt','/Users/xxx/test_file_softlink')
>>> 

xxxdembp:~ xxx$ ls -l test_file*
-rw-r--r--  2 xxx  staff  46 11 14 18:09 test_file.txt
-rw-r--r--  2 xxx  staff  46 11 14 18:09 test_file_hardlink
lrwxr-xr-x  1 xxx  staff  28 11 14 18:36 test_file_softlink -> /Users/xxx/test_file.txt

有关硬链接和软链接的知识请自行科普。

8 修改权限／所有者

os模块中的chmod()用来修改文件权限，这个命令接收一个压缩过的八进制(基数为 8)值，这个值包含用户、用户组和权限。而chown()用来修改文件的所有者，如下：

xxxdembp:~ xxx$ ls -l test_file.txt 
-rw-r--r--  2 xxx  staff  46 11 14 18:09 test_file.txt

>>> os.chmod('/Users/xxx/test_file.txt',0o777)

xxxdembp:~ xxx$ ls -l test_file.txt 
-rwxrwxrwx  2 xxx  staff  46 11 14 18:09 test_file.txt
xxxdembp:~ xxx$ 

>>> uid = 5
>>> gid = 22
>>> os.chown('/Users/xxx/test_file.txt', uid, gid)

9 获取路径

使用os模块中的abspath()可以获取文件的绝对路径，使用realpath()可以获取软链接对应的路径。

>>> os.path.abspath('/Users/xxx/test_file.txt')
'/Users/xxx/test_file.txt'
>>> os.path.realpath('/Users/xxx/test_file_hardlink')
'/Users/xxx/test_file_hardlink'
>>> os.path.realpath('/Users/xxx/test_file_softlink')
'/Users/xxx/test_file.txt'
>>> 

目录操作

os模块中的一些函数也可以对操作系统中的目录进行操作。

1 创建目录

使用os模块中的mkdir()可以创建目录，如下：

>>> import os
>>> os.mkdir('/Users/xxx/test_dir')
>>> os.path.exists('/Users/xxx/test_dir')
True
>>> 

2 列出目录内容

使用os模块的listdir()可以列出目录中的内容，如下：

test_dir目录为空
>>> os.listdir('/Users/liuchun/test_dir')
[]

在test_dir中创建一个子目录2nd_layer_dir和一个文件test_file1
>>> os.listdir('/Users/liuchun/test_dir')
['2nd_layer_dir', 'test_file1']
>>> 

3 切换工作目录

使用os模块中的chdir()可以切换当前的工作目录，如下：

>>> os.listdir('/Users/xxx/test_dir')
['2nd_layer_dir', 'test_file1']
>>> os.chdir('/Users/xxx/')
>>> os.listdir('.')
['.anyconnect', '.bash_history', '.bash_profile', '.bash_sessions', '.CFUserTextEncoding', '.cisco',  'test_dir', 'test_file.txt', 'test_file_hardlink', 'test_file_softlink', 'VirtualBox VMs']
>>> 

4 删除目录

使用os模块中的rmdir()函数可以删除目录，如下：

>>> os.rmdir('/Users/xxx/test_dir')
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 66] Directory not empty: '/Users/xxx/test_dir'

# 目录不为空的时候删除会报如上错误，清空后可以删除如下
>>> os.rmdir('/Users/xxx/test_dir')
>>> 

5 查找匹配的文件目录

使用glob模块的glob()函数可以用来查找匹配文件或者目录，匹配的规则如下：

• *  匹配任意名称
• ?  匹配一个字符
• [abc]  匹配字符 a、b 和 c
• [!abc] 匹配除了 a、b 和 c 之外的所有字符

几个例子如下：

>>> import glob
>>> glob.glob('/Users/xxx/test*')
['/Users/xxx/test_dir', '/Users/xxx/test_file.txt', '/Users/xxx/test_file_hardlink', '/Users/xxx/test_file_softlink']
>>> 
# 匹配以test开头的文件和目录

# 匹配以M或者D开头，s结尾的文件或目录
>>> glob.glob('/Users/xxx/[MD]*s')
['/Users/xxx/Documents', '/Users/xxx/Downloads', '/Users/xxx/Movies', '/Users/xxx/MyDocuments']
>>> 

程序/进程操作

1 一些基础操作

os模块中的函数可以获取进程号，当前工作目录，用户id和组id，如下：

>>> import os
>>> os.getpid()  #获取python解释器的pid
5541
>>> os.getcwd()  #获取当前工作目录
'/Users/xxx'
>>> os.getuid()   #获取 user id
501
>>> os.getgid()   # 获取 group id
20
>>> 

2 启动／执行进程

2.1 使用subprocess

使用subprocess模块可以执行命令，这个会生成一个子进程去执行。

getoutput()函数

返回命令执行结果

>>> import subprocess
>>> ret = subprocess.getoutput('date')
>>> ret
'2016年11月14日 星期一 22时14分39秒 CST'
>>> 

getstatusoutput()函数

返回状态码和命令执行结果

>>> ret = subprocess.getstatusoutput('date')
>>> ret
(0, '2016年11月14日 星期一 22时18分04秒 CST')
>>> ret2 = subprocess.getstatusoutput('ll')
>>> ret2
(127, '/bin/sh: ll: command not found')
>>> 

call()函数

获取命令执行状态

>>> ret3 = subprocess.call('ls -l',shell=True)
total 80
drwx------+  8 xxx  staff    272 11 14 14:34 Desktop
drwx------+  8 xxx  staff    272 11  3 15:21 Documents
drwx------+ 23 xxx  staff    782 11 14 18:04 Downloads
drwxr-xr-x   3 xxx  staff    102 11  3 16:07 IBMERS
drwx------@ 57 xxx  staff   1938 11 14 12:45 Library
drwx------+  3 xxx  staff    102 11  3 11:09 Movies
drwx------+  4 xxx  staff    136 11  4 18:36 Music

2.2 使用multiprocessing创建执行多个进程

import multiprocessing
import os

def do_this(what):
    whoami(what)

def whoami(what):
    print("Process %s says: %s" % (os.getpid(), what))
     
if __name__ == "__main__":
    whoami("I'm the main program")
    for n in range(4):
        p = multiprocessing.Process(target=do_this,
        args=("I'm function %s" % n,))
        p.start()

192:python$ python3 mp.py 
Process 9088 says: I'm the main program
Process 9089 says: I'm function 0
Process 9090 says: I'm function 1
Process 9091 says: I'm function 2
Process 9092 says: I'm function 3

时间和日期操作

python中提供了多种模块用于时间和日期的操作，比如calendar,datetime,time等模块。

1 datetime模块

定义了4个主要的对象，每个对象有各自的方法：

• date 处理年、月、日
• time 处理时、分、秒和分数
• datetime 处理日期和时间同时出现的情况
• timedelta 处理日期和 / 或时间间隔

>>> from datetime import date
>>> halloween = date(2014, 10, 31)
>>> halloween
datetime.date(2014, 10, 31)
>>> halloween.day
31
>>> halloween.month
10
>>> halloween.year
2014

>>> halloween.isoformat()
'2014-10-31'
>>> 

>>> now=date.today()
>>> now
datetime.date(2016, 11, 14)
>>> 

>>> from datetime import timedelta
>>> one_day = timedelta(days=1)
>>> tomorrow = now + one_day
>>> tomorrow
datetime.date(2016, 11, 15)
>>> now + 17*one_day
datetime.date(2016, 12, 1)
>>> yesterday = now - one_day
>>> yesterday
datetime.date(2016, 11, 13)
>>> 

#datetime 模块中的 time 对象用来表示一天中的时间
>>> from datetime import time
>>> noon = time(12,0,0)
>>> noon
datetime.time(12, 0)
>>> noon.hour
12
>>> noon.minute
0
>>> noon.second
0
>>> noon.microsecond
0
>>> 

>>> from datetime import datetime
>>> some_day = datetime(2016, 11, 12, 13, 24, 35,56)
>>> some_day.isoformat()
'2016-11-12T13:24:35.000056'
>>> 

>>> now = datetime.now()
>>> now
datetime.datetime(2016, 11, 14, 23, 46, 4, 459142)
>>> 

2 time模块

#time 模块的 time() 函数会返回当前时间的纪元值,距离1970年1月1日0点开始的秒数
>>> import time
>>> now = time.time()
>>> now
1479138472.081136
>>> 

>>> time.ctime(now)
'Mon Nov 14 23:47:52 2016'
>>> 

#struct_time对象，ocaltime() 会 返回当前系统时区下的时间，gmtime() 会返回 UTC 时间
>>> time.localtime(now)
time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=11, tm_mday=14, tm_hour=23, tm_min=47, tm_sec=52, tm_wday=0, tm_yday=319, tm_isdst=0)
>>> time.gmtime(now)
time.struct_time(tm_year=2016, tm_mon=11, tm_mday=14, tm_hour=15, tm_min=47, tm_sec=52, tm_wday=0, tm_yday=319, tm_isdst=0)
>>> 

# 转换为纪元值
>>> tm = time.localtime(now)
>>> time.mktime(tm)
1479138472.0
>>> 

#strftime()把时间和日期转换成字符串
>>> import time
>>> fmt = "It's %A, %B %d, %Y, local time %I:%M:%S%p"
>>> t = time.localtime()
>>> t
time.struct_time(tm_year=2014, tm_mon=2, tm_mday=4, tm_hour=19,
tm_min=28, tm_sec=38, tm_wday=1, tm_yday=35, tm_isdst=0)
>>> time.strftime(fmt, t)
"It's Tuesday, February 04, 2014, local time 07:28:38PM"

#strptime()把字符串转换成时间和日期
>>> time.strptime("2012-01-29", fmt)
     time.struct_time(tm_year=2012, tm_mon=1, tm_mday=29, tm_hour=0, tm_min=0,
     tm_sec=0, tm_wday=6, tm_yday=29, tm_isdst=-1)

#针对不同的语言地区输出不同的日期
>>> import locale
>>> from datetime import date
>>> halloween = date(2014, 10, 31)
>>> for lang_country in ['en_us', 'fr_fr', 'de_de', 'es_es', 'is_is',]:
     ...     locale.setlocale(locale.LC_TIME, lang_country)
... halloween.strftime('%A, %B %d') ...
'en_us'
'Friday, October 31'
'fr_fr'
'Vendredi, octobre 31'
'de_de'
'Freitag, Oktober 31'
'es_es'
'viernes, octubre 31'
'is_is'
'föstudagur, október 31'
>>>

#lang_country的值可以这样获取
>>> import locale
>>> names = locale.locale_alias.keys()