Python os库详解

1. 引言

os是Python标准库中的一个模块，提供了一些与操作系统相关的功能。使用os模块，我们可以进行文件和目录的操作，获取系统相关信息，执行系统命令等。本文将详细介绍os模块的各种功能和用法。

2. 文件和目录操作

2.1. 获取当前工作目录

使用os.getcwd()函数可以获取当前工作目录的路径。

import os

current_dir = os.getcwd()
print("当前工作目录：", current_dir)

运行上述代码，输出结果为：

当前工作目录： /Users/username/Documents

2.2. 创建和删除目录

使用os.mkdir()函数可以创建一个新的目录。参数为目录路径。

import os

new_dir = os.path.join(os.getcwd(), "new_directory")

os.mkdir(new_dir)
print("新目录已创建：", new_dir)

运行上述代码，在当前工作目录下创建了一个新的目录new_directory。

使用os.rmdir()函数可以删除一个目录。参数为目录路径。

import os

dir_to_delete = os.path.join(os.getcwd(), "directory_to_delete")

os.mkdir(dir_to_delete)
print("待删除的目录已创建：", dir_to_delete)

os.rmdir(dir_to_delete)
print("目录已删除：", dir_to_delete)

运行上述代码，先创建了一个待删除的目录，然后再删除该目录。

2.3. 获取文件和目录列表

使用os.listdir()函数可以获取指定目录下的文件和目录列表。参数为目录路径。

import os

file_list = os.listdir(os.getcwd())
print("当前目录下的文件和文件夹：", file_list)

运行上述代码，输出当前目录下的文件和文件夹列表。

2.4. 文件和目录重命名

使用os.rename()函数可以对文件或目录进行重命名。参数为原始路径和新路径。

import os

old_path = os.path.join(os.getcwd(), "old_name.txt")
new_path = os.path.join(os.getcwd(), "new_name.txt")

with open(old_path, "w") as f:
    f.write("This is the content of the old file.")

os.rename(old_path, new_path)
print("文件已重命名。")

上述代码首先创建了一个名为old_name.txt的文件，然后将其重命名为new_name.txt。

2.5. 判断文件和目录是否存在

使用os.path.exists()函数可以判断给定路径是否存在。

import os

file_path = os.path.join(os.getcwd(), "existing_file.txt")
dir_path = os.path.join(os.getcwd(), "existing_directory")

with open(file_path, "w") as f:
    f.write("This is an existing file.")

os.mkdir(dir_path)
print(os.path.exists(file_path))  # 输出: True
print(os.path.exists(dir_path))  # 输出: True

上述代码首先创建了一个existing_file.txt的文件和一个existing_directory的目录，然后分别判断它们是否存在。

2.6. 获取文件和目录的信息

使用os.stat()函数可以获取指定文件或目录的详细信息。

import os

file_path = os.path.join(os.getcwd(), "existing_file.txt")
dir_path = os.path.join(os.getcwd(), "existing_directory")

file_info = os.stat(file_path)
dir_info = os.stat(dir_path)

print("文件信息：", file_info)
print("目录信息：", dir_info)

上述代码输出了existing_file.txt文件和existing_directory目录的详细信息。

3. 系统相关信息

3.1. 获取环境变量值

使用os.environ属性可以获取当前系统的环境变量。

import os

env_vars = os.environ

print("环境变量：", env_vars)

上述代码输出了当前系统的环境变量。

3.2. 获取当前用户名和用户ID

使用os.getlogin()函数可以获取当前登录用户的用户名。

import os

username = os.getlogin()
print("当前用户名：", username)

上述代码输出当前登录用户的用户名。

使用os.getuid()函数可以获取当前登录用户的用户ID。

import os

uid = os.getuid()
print("当前用户ID：", uid)

上述代码输出当前登录用户的用户ID。

4. 执行系统命令

使用os.system()函数可以执行系统命令。

import os

os.system("ls -l")

上述代码在Unix系统上执行ls -l命令，并将结果打印出来。

使用os.popen()函数可以执行系统命令，并获取命令执行结果。

import os

output = os.popen("ls -l").read()
print("命令执行结果：\n", output)

上述代码执行ls -l命令，并将结果保存在output变量中，然后将结果打印出来。

5. 总结

本文介绍了Python的os模块的各种功能和用法。通过使用os模块，我们可以方便地进行文件和目录操作，获取系统相关信息，执行系统命令等。熟练掌握os模块的各种方法，可以提高我们对操作系统的控制能力。