《Python入门到精通》os模块详解,Python os标准库-LMLPHP

os模块详解

OS标准库是操作系统接口模块,提供了操作系统相关功能的调用函数。

使用OS标准库前,需要导入模块 import os

1、文件目录操作

os.stat() 获取文件状态

获取文件或文件描述符的状态,返回一个 stat_result 对象。

stat_result对象有很多可以调用的属性:

  • st_atime:最近访问时间,单位秒
  • st_mtime:最近修改时间,单位秒
  • st_ctime:文件创建时间(Windows),修改时间(unix),单位秒
  • st_size:文件大小,单位字节
  • st_uid:文件所有者的ID
  • st_nlink:硬链接数量
  • st_dev:文件所在设备的标识符
  • st_ino:文件的唯一标识(Windows是文件索引号,Unix是索引节点号)
  • st_mode:文件模式,包括文件类型和文件模式位(即权限位)。
  • st_atime_ns:最近访问时间,单位纳秒
  • st_mtime_ns:最近修改时间,单位纳秒
  • st_ctime_ns:文件创建时间(Windows),修改时间(unix),单位纳秒

还有一些属性需要在Unix系统上才能调用:

  • st_blocks:文件的字节块数,每块512字节。
  • st_blksize:“首选的” 块大小,用于提高文件系统 I/O 效率。写入文件时块大小太小可能会导致读取-修改-重写效率低下。
  • st_rdev:设备类型(针对inode设备)
  • st_flags:文件标志位(用户定义的)
  • st_gen:文件生成号
  • st_birthtime:文件创建时间

os.utime() 修改文件时间

修改文件的访问时间和修改时间,修改后需要重新获取 stat_result 对象,才会更新。

语法

os.uime( path, (atime, mtime))

参数

  • path:(必选)文件路径
  • atime:(必选)文件访问时间
  • mtime:(必选)文件修改时间

实例

import os

os.utime('newDir/myFile', (1491413771, 1591413771))
statResult = os.stat('newDir/myFile')
print(statResult.st_atime)
print(statResult.st_mtime)

输出:

1491413771.0
1591413771.0

os.rename() 修改文件/目录

修改文件名或目录名。

语法

os.rename( src, dst )

参数

  • src:(必选)源文件/目录,即需要修改的文件/目录
  • dst:(必选)目的文件/目录,即修改后的文件/目录

实例

import os

os.rename('myFile', 'newName')

对于Windows系统,文件名已存在会报错 FileExistsError。
对于Unix系统,将文件重命名为目录会报错 IsADirectoryError;将目录重命名为文件会报错 NotADirectoryError。


os.renames() 递归修改文件/目录

递归修改文件名或目录名。先创建所需要的中间目录,重命名后,再调用 removedirs() 删除旧路径中不需要的目录。

语法

os.renames( old, new )

参数

  • old:(必选)旧路径
  • new:(必选)新路径

实例

import os

os.renames('myFile', 'newDir/myFile')

os.replace() 替换文件/目录

修改文件名或目录名,如果文件名已存在,则会静默修改;如果目录已存在,则会报错 OSError。

语法

os.replace( old, new )

参数

  • old:(必选)修改前的路径
  • new:(必选)修改后的路径

实例

import os

os.replace('myFile', 'newDir/myFile')

os.remove() 删除文件

删除文件,删除目录会报错 FileNotFoundError

语法

os.remove( path )

参数

  • path:(必选)文件路径(绝对路径/相对路径)

实例

import os

os.remove('myFile')

os.getcwd() 获取工作目录

获取当前工作目录,也就是当前所在路径,返回字符串类型。

import os

print(os.getcwd())

输出:

E:\data\PrCharm\pythonProject1

os.getcwdb() 获取工作目录

获取当前工作目录,二进制序列(bytes)类型。

import os

print(os.getcwdb())

输出:

b'E:\\data\\PrCharm\\pythonProject1'

os.chdir() 修改工作目录

修改当前工作目录

语法

os.chdir( path )

参数

  • path:(必选,str类型)需要修改的路径

实例

import os

os.chdir('E://data')
print(os.getcwd())

输出:

E:\data

os.mkdir() 创建目录

创建目录,如果目录已存在会报错 FileExistsError,如果路径中父目录不存在会报错 FileNotFoundError。

语法

os.mkdir( path, mode )

参数

  • path:(必选)目录的路径(绝对路径/相对路径)
  • mode:目录的权限(某些系统会忽略)

实例

import os

os.mkdir('myDir')

当前目录下创建了目录

《Python入门到精通》os模块详解,Python os标准库-LMLPHP

os.makedirs() 创建多级目录

创建多级目录,上级目录不存在也会自动创建。

语法

os.makedirs( path, mode )

参数

  • path:(必选)目录的路径(绝对路径/相对路径)
  • mode:目录的权限(某些系统会忽略)

实例

import os

os.makedirs('myDir/dir1')

当前目录下创建了目录

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os.rmdir() 删除目录

删除目录,如果目录不存在,会报错 FileNotFoundError;如果目录不为空,会报错 OSError。

语法

os.rmdir( path )

参数

  • path:(必选)需要删除的目录(绝对路径/相对路径)

实例

import os

os.rmdir('newDir')

os.removedirs() 删除多级目录

递归删除多级目录,如果删除了最后一级目录,会尝试依次删除上级目录(删除不掉不会报错,因为大多是因为目录不为空)。

语法

os.removedirs( path )

参数

  • path:(必选)目录路径

实例

import os

os.removedirs('myDir/dir1')

2、系统信息

os.name 获取操作系统类型

获取操作系统的类型,只有三个值ntposixjava

  • nt:Windows系统
  • posix:Linux/mac系统
  • java:java虚拟机

比如,我的电脑是Windows,就返回 nt

import os

print(os.name)

输出:

nt

os.environ 获取环境变量

获取系统环境变量等各种系统信息(导入OS模块时自动收集),字典格式,可以根据建获取

Windows常用字段

os.environ['HOMEPATH']		# 当前用户主目录。
os.environ['TEMP']			# 临时目录路径。
os.environ["PATHEXT"]		# 可执行文件。
os.environ['SYSTEMROOT']	# 系统主目录。
os.environ['LOGONSERVER']	# 机器名。

Linux常用字段

os.environ['USER']			# 当前使用用户。
os.environ['LC_COLLATE']	# 路径扩展的结果排序时的字母顺序。
os.environ['SHELL']			# 使用shell的类型。
os.environ['LAN']			# 使用的语言。
os.environ['SSH_AUTH_SOCK']	# ssh的执行路径。

环境变量的增删改查操作

import os

environ = os.environ
# 新增
environ['环境变量名'] = '环境变量值'
# 删除
del environ['环境变量名']
# 修改
environ['环境变量名'] = '新环境变量值'
# 查询(变量不存在则返回默认值)
environ['环境变量名']
environ.get('环境变量名', '默认值')
# 判断(存在返回True,不存在返回False)
'环境变量值' in environ

os.getenv() 获取环境变量

根据环境变量名,获取环境变量的值,如果环境变量名不存在,就返回default。

语法

os.getenv( key, default )

参数

  • key:(必选,str类型)环境变量名
  • default:(可选)环境变量不存在时返回,默认值是 None

实例

import os

print(os.getenv('TEMP'))

输出:

C:\Users\WANGYU~1\AppData\Local\Temp

os.get_exec_path() 获取可执行文件路径

获取可执行文件路径,从 environ 对象中,返回可执行文件目录的列表。

语法

os.get_exec_path( environ )

参数

  • environ:(可选)默认值None,即使用当前的 environ。

实例

import os

print(os.get_exec_path())

输出:

['E:\\data\\PrCharm\\pythonProject1\\venv\\Scripts', 'C:\\......

os.cpu_count() 获取CPU数量

返回系统的CPU数量,不确定就返回None。

语法

os.cpu_count()

实例

import os

print(os.cpu_count())

输出:

8

os.getlogin() 获取登录用户

获取当前登录用户,准确来说,是通过控制终端进程进行登录的用户名。

import os

print(os.getlogin())

os.getpid() 获取当前进程ID

获取当前进程ID

import os

print(os.getpid())

输出:

8212

os.getppid() 获取父进程ID

获取当前进程的父进程ID

import os

print(os.getppid())

输出:

14132

os.urandom() 获取随机字节

获取指定大小的随机字节,常用于加密。

语法

os.urandom( size )

参数

  • size:(必选)指定随机字节的大小

实例

mport os

print(os.urandom(8))

输出:

b'\xb1\n\xbaw2\x88\x84\xf8'

2、进程管理

创建和管理进程的函数。

os.times() 获取进程时间

返回当前的全局进程时间,列表形式,有5个属性。

  • user:用户时间
  • system:系统时间
  • children_user:所有子进程的用户时间
  • children_system:所有子进程的系统时间
  • elapsed:从过去的固定时间点起,经过的真实时间

Windows系统上,只有user、system两个属性有值,其他均为0。

语法

os.times()

实例

import os

times = os.times()
print(times)

输出:

nt.times_result(user=0.046875, system=0.109375, children_user=0.0, children_system=0.0, elapsed=0.0)

os.abort() 中断当前进程

发送SIGABRT信号给当前进程,用来终止进程,如果进程没有中断,则函数不会返回。

  • Unix系统会生成一个核心转储文件
  • Windows系统立即返回退出代码

语法

os.abort()

比如,当程序出现严重错误时,调用 os.abort() 终止进程。

import os

try:
    # 业务代码
    pass
except:
    os.abort()

补充:

  • SIGABRT用来中止一个程序,处理函数返回后,所有打开的文件描述符将会被关闭,流也会被flush,程序也会结束。
  • SIGABRT是一个暴力信号,可能会破坏进程的状态,应该谨慎使用。

os.system() 执行系统命令

执行系统命令,并在控制台输出执行结果

语法

os.system( commend )

参数

  • commend:(必选)需要执行的命令

实例

import os

os.system('ping www.baidu.com')

输出:

���� Ping www.a.shifen.com [39.156.66.18] ���� 32 �ֽڵ�����:
���� 39.156.66.18 �Ļظ�: �ֽ�=32 ʱ��=17ms TTL=50
���� 39.156.66.18 �Ļظ�: �ֽ�=32 ʱ��=16ms TTL=50

os.popen() 执行shell命令

通过Python执行系统命令,返回命令的执行结果(文本类型的对象)。

语法

os.popen( command, mode, buffer )

参数

  • command:(必选)需要执行的命令
  • mode:(可选)文件打开模式,默认值 r(只读模式)
  • buffer:缓冲区大小,

实例

import os

out = os.popen('ping www.baidu.com')
print(out.read())

输出:

正在 Ping www.a.shifen.com [39.156.66.14] 具有 32 字节的数据:
来自 39.156.66.14 的回复: 字节=32 时间=13ms TTL=50
来自 39.156.66.14 的回复: 字节=32 时间=48ms TTL=50

os.startfile() 打开文件

自动打开文件,绝对路径要用/,相对路径要用 \

语法

os.startfile( path )

实例

import os

os.startfile('newDir\myFile')

执行后,桌面上会打开指定的文件。


3、错误/异常

OS模块所有函数都会抛出OSError及其子类

BlockingIOError

OSError的子类

当在设置为非阻塞操作的对象(例如:套接字)上,执行阻塞操作时触发。

ChildProcessError

OSError的子类

子进程上的操作失败时触发。

ConnectionError

OSError的子类

与连接相关的问题的基类,常见的有它的子类。

BrokenPipeError

ConnectionError的子类

管道中断时触发。

管道是单向通信的,在管道另一端关闭时写入,或者在已经关闭的套接字上写入,都会导致管道中断。

ConnectionAbortedError

ConnectionError的子类

连接被对端终止时触发。

这种异常通常意味着网络连接被意外中断,可能是服务器出现故障、网络拥堵等原因导致的,比如 服务器返回的响应超时或断开了连接。

ConnectionRefusedError

ConnectionError的子类

连接被对方拒绝时触发。

常见的原因有:

  1. 你想连接的服务器没有启动相关服务
  2. 防火墙阻止连接
  3. 端口被占用,关闭占用端口的服务
  4. IP或端口错误

ConnectionResetError

ConnectionError的子类

对端重置连接时触发。

常见的原因有:

  1. 高延迟或丢包等网络错误导致连接中断
  2. 防火墙等ACL访问控制出于安全原因阻止了连接

FileExistsError

OSError的子类

创建的文件或目录已经存在时触发

FileNotFoundError

OSError的子类

请求的文件或目录不存在时触发

InterruptedError

OSError的子类

系统调用被传入信号中断时触发

IsADirectoryError

OSError的子类

对目录执行文件操作时触发

NotADirectoryError

OSError的子类

对文件执行目录操作时触发

PermissionError

OSError的子类

执行的操作没有足够的访问权限时触发

ProcessLookupError

OSError的子类

指定的进程不存在时触发

TimeoutError

OSError的子类

系统功能在系统级别的超时时触发

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