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快速容易地处理Windows、Mac 和Linux系统中文件路径问题

2024-01-30 23:14:26阅读 0

作者:景略集智
链接:https://www.zhihu.com/question/48755767/answer/423475686
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
 

今天分享一个Python 3里的技巧:快速容易地处理Windows、Mac 和Linux系统中文件路径问题

编程中有个比较烦人的事情,Windows系统在文件名中间用的是反斜杠字符,而几乎所有其它计算机系统都是用的斜杠字符:

Windows文件名:
C:\some_folder\some_file.txt

大部分其它操作系统:
/some_folder/some_file.txt

 

这事儿最早要追溯到上世纪80年代。第一版的MS-DOS系统使用的是斜杠字符来指明命令行选项。当微软在MS-DOS 2.0系统中添加对文件夹的支持时,由于已经使用了斜杠字符,所以他们就用了反斜杠字符。结果就是30多年后的今天,我们还在被迫忍受这种不一致。

第一版MS-DOS

如果你想让你的Python代码在Windows、Mac和Linux系统都能运行,那你就得处理好这种平台特定问题。幸好,Python 3 里有个叫pathlib的新模块,能让我们轻松应对文件问题。

我们下面就看看在Python 3中处理文件名路径的不同方式,看看pathlib如何能让你的编程生活更美好更轻松!

 

错误方法:手动创建文件路径

比如说,你有一个数据文件夹,包含一个你想在Python程序中打开的文件:

如果你用以下Python代码,其实是不对的:

data_folder = "source_data/text_files/"

file_to_open = data_folder + "raw_data.txt"

f = open(file_to_open)

print(f.read())

 

注:上面代码由于是在Mac系统上编写,因此使用的是Unix风格的斜杠字符。用Windows的朋友消消气。

从技术上讲,代码在Windows上仍然能够运行,因为Python有个很厉害的功能,当你在Windows系统中调取open()的时候,可以识别出来用的是哪种斜杠。但是即便如此,我们也不能常年靠这个。如果你在错误的操作系统上使用了错误的斜杠符号,有些Python库可能就不凑效了,特别是这些库和其它外部程序和库通过接口相连的时候。

而且Python只在Windows系统上支持识别出混合的斜杠字符,如果是在Mac系统上,代码中用了反斜杠符号的话,就完全不行了:

data_folder = "source_data\\text_files\\"

file_to_open = data_folder + "raw_data.txt"

f = open(file_to_open)

print(f.read())

# 在Mac上,代码会引发异常:
# FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'source_data\\text_files\\raw_data.txt'

由于以上以及其它原因,使用硬编码路径字符串写代码,会让其它程序员觉得不太靠谱。不管怎么说,应当避免这种情况。

 

传统解决方法:Python的os.path模块

Python的os.path模块中有很多工具可以处理这种特定操作系统的文件问题。

你可以用os.path.join()来创建一个路径字符串,确保针对当前操作系统使用正确的斜杠字符

import os.path

data_folder = os.path.join("source_data", "text_files")

file_to_open = os.path.join(data_folder, "raw_data.txt")

f = open(file_to_open)

print(f.read())

 

这样代码不管是在Windows还是Mac系统上都能完美运行。问题是用这种方法实在太痛苦了。写出来os.path.join(),把路径的每个部分作为一个独立的字符串来传递,实在是又麻烦又不直观。

由于os.path模块里的大部分函数用起来都比较烦人,所以很多开发者常常“忘记”用它们,哪怕比较熟悉。这就造成了很多跨平台bug,让用户很恼火。

 

更好的解决方法:Python 3的pathlib!

 

Python 3.4介绍了一种全新的标准库pathlib,用于处理文件和路径问题,而且效果很棒!

使用pathlib时,你只需用斜杠符将路径或文件名传入一个新的Path()对象,剩下的交给它就可以了:

from pathlib import Path

data_folder = Path("source_data/text_files/")

file_to_open = data_folder / "raw_data.txt"

f = open(file_to_open)

print(f.read())

 

这里注意两点:

  • 你应当在pathlib函数中使用斜杠符号。Path()对象会将斜杠符转换为适用于操作系统的正确斜杠符号。挺好!
  • 如果你想添加路径,你可以在代码中直接使用/operator。再也不用一遍一遍的写os.path.join(a,b)了。

除了这之外,pathlib还有很多其它不错的功能:

例如,我们可以读取text文件的内容,再也不用担心搞混打开文件和关闭文件:

from pathlib import Path

data_folder = Path("source_data/text_files/")

file_to_open = data_folder / "raw_data.txt"

print(file_to_open.read_text())

 

在上面的代码中,原来是有点问题的,因为打开的文件一直没有关闭,而pathlib则完全避免了这个问题。

实际上,pathlib能够很快很容易的做出大多数标准的文件操作:

from pathlib import Path

filename = Path("source_data/text_files/raw_data.txt")

print(filename.name)
# prints "raw_data.txt"

print(filename.suffix)
# prints "txt"

print(filename.stem)
# prints "raw_data"

if not filename.exists():
    print("Oops, file doesn't exist!")
else:
print("Yay, the file exists!")

你甚至可以用pathlib准确地将Unix路径转换成Windows格式的路径:

from pathlib import Path, PureWindowsPath

filename = Path("source_data/text_files/raw_data.txt")

# 将路径转换为 Windows 格式
path_on_windows = PureWindowsPath(filename)

print(path_on_windows)
# prints "source_data\text_files\raw_data.txt"

如果你真的想在代码中安全地使用反斜杠符号,可以将路径声明为Windows格式,pathlib会将它转换为适用当前操作系统的格式:

from pathlib import Path, PureWindowsPath

# 由于已明确声明路径在Windows格式中,因此可以用斜杠符号
filename = PureWindowsPath("source_data\\text_files\\raw_data.txt")

# 将路径转换为适用当前操作系统的正确格式
correct_path = Path(filename)

print(correct_path)
# 在Mac和Linux上打印 "source_data/text_files/raw_data.txt" 
# 在Windows上打印"source_data\text_files\raw_data.txt" 

如果你想更酷一点,也可以用pathlib解决相对文件路径,解析网络分享路径和生成file://urls等这些问题。这里举个例子,只需两行代码就能让你在浏览器上打开一个本地文件:

from pathlib import Path
import webbrowser

filename = Path("source_data/text_files/raw_data.txt")

webbrowser.open(filename.absolute().as_uri())

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