深入探索 Python 中的 shutil 模块

深入探索 Python 中的 shutil 模块

简介

在 Python 编程里，文件和目录操作是常见的任务。shutil 模块（shell utilities 的缩写）为我们提供了一系列高级的文件和目录操作功能，它基于 os 模块，封装了许多实用的函数，能让我们更方便地完成文件复制、移动、删除等操作。本文将全面介绍 shutil 模块的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。

目录

基础概念

使用方法

文件复制

文件移动

目录操作

文件权限设置

常见实践

备份文件

批量文件处理

最佳实践

异常处理

上下文管理器的使用

小结

参考资料

基础概念

shutil 模块提供了一些高级的文件和目录操作功能，这些功能通常需要调用底层的操作系统命令来实现。它可以看作是 os 模块的补充，os 模块主要提供了基本的文件和目录操作，而 shutil 模块则提供了更高级、更方便的操作，比如递归复制目录、删除非空目录等。

使用方法

文件复制

shutil.copy() 和 shutil.copy2() 函数可以用来复制文件。copy() 函数只复制文件的内容，而 copy2() 函数除了复制文件内容外，还会尝试保留文件的元数据（如修改时间、权限等）。

import shutil

# 源文件路径

src_file = 'source.txt'

# 目标文件路径

dst_file = 'destination.txt'

# 使用 copy2 复制文件

shutil.copy2(src_file, dst_file)

文件移动

shutil.move() 函数可以用来移动文件或目录。它的功能类似于操作系统中的 mv 命令。

import shutil

# 源文件路径

src_file = 'source.txt'

# 目标文件路径

dst_file = 'new_location/source.txt'

# 移动文件

shutil.move(src_file, dst_file)

目录操作

shutil.copytree() 函数可以递归地复制整个目录树，而 shutil.rmtree() 函数可以递归地删除非空目录。

import shutil

# 源目录路径

src_dir = 'source_directory'

# 目标目录路径

dst_dir = 'destination_directory'

# 复制目录树

shutil.copytree(src_dir, dst_dir)

# 删除目录树

shutil.rmtree(dst_dir)

文件权限设置

shutil.chown() 函数可以用来更改文件或目录的所有者和组。

import shutil

# 文件路径

file_path = 'test.txt'

# 新的所有者和组

owner = 'new_owner'

group = 'new_group'

# 更改文件所有者和组

shutil.chown(file_path, user=owner, group=group)

常见实践

备份文件

使用 shutil 模块可以很方便地实现文件备份功能。

import shutil

import datetime

# 源文件路径

src_file = 'important_file.txt'

# 备份目录

backup_dir = 'backup'

# 获取当前日期

today = datetime.datetime.now().strftime('%Y-%m-%d')

# 备份文件路径

backup_file = f'{backup_dir}/important_file_{today}.txt'

# 复制文件到备份目录

shutil.copy2(src_file, backup_file)

批量文件处理

可以结合 os 模块和 shutil 模块实现批量文件处理，比如批量复制文件。

import os

import shutil

# 源目录

src_dir = 'source_files'

# 目标目录

dst_dir = 'destination_files'

# 遍历源目录中的所有文件

for root, dirs, files in os.walk(src_dir):

for file in files:

src_file = os.path.join(root, file)

dst_file = os.path.join(dst_dir, file)

# 复制文件

shutil.copy2(src_file, dst_file)

最佳实践

异常处理

在使用 shutil 模块时，可能会遇到各种异常，如文件不存在、权限不足等。因此，建议使用 try-except 语句进行异常处理。

import shutil

src_file = 'source.txt'

dst_file = 'destination.txt'

try:

shutil.copy2(src_file, dst_file)

except FileNotFoundError:

print(f"源文件 {src_file} 不存在。")

except PermissionError:

print("没有足够的权限进行操作。")

上下文管理器的使用

虽然 shutil 模块本身没有提供上下文管理器，但在某些情况下，可以结合 os 模块的上下文管理器来确保资源的正确释放。

import os

import shutil

src_dir = 'source_directory'

dst_dir = 'destination_directory'

try:

with os.scandir(src_dir) as entries:

for entry in entries:

if entry.is_file():

src_file = entry.path

dst_file = os.path.join(dst_dir, entry.name)

shutil.copy2(src_file, dst_file)

except FileNotFoundError:

print(f"源目录 {src_dir} 不存在。")

小结

shutil 模块是 Python 中一个非常实用的模块，它提供了丰富的文件和目录操作功能。通过本文的介绍，我们了解了 shutil 模块的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践。在实际开发中，合理使用 shutil 模块可以提高我们的开发效率，同时避免一些常见的错误。

参考资料

《Python 核心编程》

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