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Coding起來 - Python pathlib模組 - 快來學習超好用的檔案與資料夾操作模組

發布於

Github連結

攝影師:Thaís Silva,連結:Pexels



1. 動機 - 為什麼要用pathlib?


過去我在執行有關路徑的操作,幾乎都是使用os.path,但是因為工作的關係常常會面臨一個問題,就是我的Python要在Windows跟Linux間進行操作,每次都因\問題要修改來改去,所以同事就推薦我一個相當好用的模组pathlib

路徑 / 問題:

  • Windows作業系統: 我們的路徑會用反斜線\
  • Mac/Linux作業系統: 我們的檔將路徑會是前斜線/

它不只在出理檔案路徑上相當方便,個人覺得它的系統操作,像是檔案讀寫、確認檔案是否存在、列出資料夾內的所有檔案都是相當方便的



2. pathlib是什麼?

  • pathlib將各種檔案與資料夾相關的操作全部封装在Path、WindowPath PosixPath類別中,讓檔案與資料夾的操作更加物件導向

簡單來說就是方便我們進行各種檔案與資料夾操作的模組



3. pathlib底下的類別有哪些?


圖片來源:官網

  • Path: 為PurePath的子類別,該類別用來表示系統路徑風格的具體路徑(實例化後,它會創建 PosixPath或是WindowsPath,這要看大家的作業系統)
  • PosixPath: 為Path與PurePosixPath的子類,此類別用來表示具體的非Windows文件系统路徑
  • WindowsPath: 為Path與PureWindowsPath的子類,此類別用來表示具體的Windows文件系统路徑

提醒: 大家在實作的時候,其實不用特別用PosixPath跟WindowsPath,只要使用Path,它就會根據我們的作業系統來幫助我們創建對的Path類別喔

補充:PurePath vs Path

  • Path是PurePath的子類別
  • PurePath可用的函式,Path也都能夠調用

主要差別:

  • PurePath主要是用來提供檔案路徑的方便字符串處理
  • Path是PurePath再加上System Calle操作,也就是透過Path才有辦法與我們的作業系統互動,像是讀寫檔案、查看使用者的home目錄、檢查指定檔案有無存在,創建資料夾等等



4. Path的各種操作


導入Path套件

## 導入Path套件
from pathlib import Path


導入我們的測試檔案路徑

  • 傳遞一個檔案的完整路徑到Path
path = Path('C:\pathlib')
print(type(path))
print(path)

執行結果

<class 'pathlib.WindowsPath'>
C:\pathlib

結果: 由於我用的是Windows作業系統,所以大家可以看到Path會自動幫我建立一個WindowsPath類別


取得檔案名/副檔名

重要: 這邊有一個[cheat sheet]

(https://github.com/chris1610/pbpython/blob/master/extras/Pathlib-Cheatsheel.pdf)可以馬上找到自己想要在檔案路徑中取得的資訊

f_path = Path('C:/pathlib/data/test.txt')
​
## 取得檔案全名
print(f_path.name)
## 取得檔案副檔名
print(f_path.suffix)
## 取得檔案名
print(f_path.stem)
## 如果有多個副檔名的狀況
print(Path('test.txt.gz').suffixes)

執行結果

test.txt
.txt
test
['.txt', '.gz']


取得各種檔案路徑

## 取得檔案路徑
print(f_path.parent)
## 取得一層一層的路徑
print(list(f_path.parents))
## 把檔案路徑轉換成uri格式
print(f_path.as_uri())
## 取得絕對路徑
print(f_path.absolute())
## 取得路徑中最開始的位置 通常就是我們的磁碟機位置
print(f_path.drive)

執行結果

C:\pathlib\data
[WindowsPath('C:/pathlib/data'), WindowsPath('C:/pathlib'), WindowsPath('C:/')]
file:///C:/pathlib/data/test.txt
C:\pathlib\data\test.txt
C:


檢查給定的檔案/資料夾是否存在

重要觀念: 不管我們傳進的路徑是否真的有這個檔案,Path都能指向它,並做到一些操作,所以我們要去檢查檔案是真的存在我們的電腦裡面

## 檢查檔案是否存在
print(f_path.exists())
folder = Path('C:/pathlib/data')
print(folder.exists())
new_file = Path('C:/projects/pathlib_learning/hello.txt')
print (new_file.exists())
new_folder = Path('C:/project/hello/')
print(new_folder.exists())

執行結果

True
True
False
False


建立和刪除檔案

## 檢查檔案是否存在
new_file = Path('C:/pathlib/data/testl.txt')
print (new_file.exists())
## 創建檔案
new_file.touch()
## 檢查檔案是否存在
print (new_file.exists())
## 刪除檔案
new_file.unlink()
## 檢查檔案是否存在
print(new_file.exists())

執行結果

False
True
False


判斷是否為檔案、資料夾、Unix Socket - is_file, is_dir, is_socket

## 創建一個test3檔案
p = Path('C:/pathlib/data/', 'test3.txt')
p.touch()
## 判斷是否為檔案
print (p.is_file())
## 判斷是否為資料夾
print (p.is_dir())
## 判斷路徑是否指向Unix socket檔案
print(p.is_socket())

執行結果

True
False
False

更多判斷: 大家可以直接參考(https://docs.python.org/3/library/pathlib.html#pathlib_Path.is_file) 裡面有更多判斷的用法


寫入/讀取檔案


提醒: 這邊我們再來執行一次write_text,它並不會附加在我們之前寫進的資料後面,而是會覆寫它喔

## 寫進Good
print(p.write_text('Good'))
## 寫進Morning
print (p.write_text('Morning'))
## 讀取檔案內容
print (p.read_text())

執行結果

4
7
Morning

Path也支援我們常用的讀寫檔案方法 - with open() as

## with open() as 方法
with p.open('w') as f:
  f.write('Good')
p.read_text()

執行結果

'Good'


獲取檔案大小

## 獲取檔案資訊
print(p.stat())
## 取得檔寮大小
print(p.stat().st_size)

執行結果

os.stat_result(st_mode=33206, st_ino=30962247438309046, st_dev=477207366, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=4, st_atime=1630227096, st_mtime=1630227096, st_ctime=1630227021)
4

結果表示檔案大小為4bytes


讀取資料夾內所有檔案與資料夾 - iterdir()

# 獲取資料夾中所有檔案
for f in Path('files').iterdir():
  print(type(f), f)

執行結果

<class 'pathlib.WindowsPath'> files\a
<class 'pathlib.WindowsPath'> files\b.txt
<class 'pathlib.WindowsPath'> files\c.csv
<class 'pathlib.WindowsPath'> files\d.docx
<class 'pathlib.WindowsPath'> files\e.csv
<class 'pathlib.WindowsPath'> files\f.csv


對路徑進行操作 - 結合、判斷

## 透過/來結合路徑
p = Path('C:/')
print(p / 'test3.txt')
print(p/ 'pathlib' / 'data' / 'test3.txt')
print (p/Path('pathlib') / 'data' / Path('test3.txt'))
## 判斷語句 - 判斷檔案路徑是否一樣
print(Path('C:/test.txt') == Path('C:/test.txt'))
print(Path('C:/test.txt') == Path('c: /testl.txt'))

執行結果

C:\test3.txt
C:\pathlib\data\test3.txt
C:\pathlib\data\test3.txt
True
False



補充: 工作上可能會遇到的情境


情境: 當我們需要讀取某個資料夾中的所有csv檔,但是資料夾裡面可能有各種檔案類型,那我們需要怎麼處理?

其實很簡單,就是加上一個副檔名來判斷


## 獲取資料夾中所有為csv的檔案
csv_files = []
for f in Path('files').iterdir():
  if f.suffix == '.csv':
    csv_files.append(str(f))
csv_files

執行結果

['files\\c.csv', 'files\\e.csv', 'files\\f.csv']


pathlib當然還有很多種方法可以使用!我這邊就先列出我覺得大家可能比較常遇到的問題,如果大家想要了解更進階的操作,再請大家參考官網了喔



Reference

https://docs.python.org/3/library/pathlib.html

https://github.com/chris1610/pbpython/blob/master/extras/Pathlib-Cheatsheet.pdf

https://docs.python.org/zh-cn/3/library/pathlib.html

https://docs.python.org/3/library/pathlib.html#pathlib.PosixPath

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