Python OS 模块

1、os 模块

OS 模块（operating system），意为操作系统，是 python 处理文件系统的常用模块，因为 python 是跨平台的，所以使用 os 模块，不用担心操作系统使用什么模块，os 模块会帮你选择正确的模块并调用。

OS 模块中关于文件/ 目录常用函数的使用方法：

1.1、getcwd（）

获取当前工作目录：

>>> import os
>>> os.getcwd()
'C:\\Users\\hj\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36-32'

1.2、chdir（path）

改变当前工作目录，如切换到 E 盘（需要注意的是，windows 系统的文件路径是双反斜杠：\）

# 改变目录时，可以先查看当前工作目录，再改变，最后查看是否修改成功
>>> os.getcwd()
'C:\\Users\\hj\\AppData\\Local\\Programs\\Python\\Python36-32'
>>> os.chdir('E:\\')
>>> os.getcwd()
'E:\\'

1.3、listdir（path=‘.’）

可以帮助知道当前工作目录下有哪些文件和子目录，它会帮你列举出来，path 参数用于指定列举的目录，默认值为 ‘.’ ，代表当前目录，也可以使用 ‘…’ ，代表上一层目录：

# 我的 D 盘目录下有个 pics 的文件夹，文件夹中有个 a 文件夹和 test.txt的文件，而 a 文件夹中有个 b 文件夹和test_0的文件
>>> os.chdir('D:\\pics\\a\\')
>>> os.getcwd()
'D:\\pics\\a'
>>> os.listdir()         # 当前目录下的子目录和文件
['b', 'test_0.txt']
>>> os.listdir(path='..')  # 上一级目录下的子目录和文件
['a', 'test.txt']

1.4、mkdir（path）

创建单层目录（即一个文件夹），如果该目录存在，则抛出 FileExistsError 的异常：

>>> os.mkdir('new_file')
>>> os.listdir()
['b', 'new_file', 'test_0.txt']

>>> os.mkdir('b')
Traceback (most recent call last):
  File "<pyshell#28>", line 1, in <module>
    os.mkdir('b')
FileExistsError: [WinError 183] 当文件已存在时，无法创建该文件。: 'b'

1.5、makedirs(path)

创建多层目录：

os.makedirs('a\\b\\c')  # 表示创建了个 a 目录，里面包含 b 目录，b 目录里包含 c 目录

1.6、删除目录和文件

用于删除指定的文件，不能删除目录：

# 当前工作目录为 D：\\file，file 目录下有 文件夹a 和 d 以及 文件 test.txt，a目录下有b，b下有c
>>> os.getcwd()
'D:\\file'
>>> os.listdir()
['a', 'd' ,'test.txt']
>>> os.remove('test.txt')   # 删除文件 test.txt

>>> os.rmdir('d')           # 删除 文件夹 d

>>> os.removedirs('a\\b\\c')  # 删除多层目录 a\\b\\c
>>> os.listdir()     # file 文件为空
[]

1.7、rename（old，new）

重命名文件或文件夹

>>> os.listdir()
['a', 'test.txt']
>>> os.rename('a', 'b')    # 重命名文件夹
>>> os.rename('test.txt', 'test_0.txt')        # 重命名文件
>>> os.listdir()
['b', 'test_0.txt']

1.8、system（command）

每种系统都会提供一些小工具，system（）函数可以使用这些工具：

# calc 是 windows 系统的自带计算器
>>> os.system('calc')

1.9、walk（top）

walk（）函数，可以遍历 top 参数指定路径下的所有子目录，并将结果返回一个三元组（路径，[包含目录]，[包含文件]）：

# 目录结构为，b 目录下有 目录c 和文件 test.txt，目录c 下有 文件 test_0.txt，没有文件夹
>>> for i in os.walk('b'):
	print(i)

	
('b', ['c'], ['test.txt'])   # b 目录下有 目录c 和文件 test.txt
('b\\c', [], ['test_0.txt'])  # 目录c 下有 文件 test_0.txt，没有文件夹

2、os.path 模块

os.path 模块中关于路径常用函数使用方法

2.1、basename（path）和dirname（path）

分别用于获得文件名和路径名：

>>> os.path.dirname('file\\b\\test.txt')   # 获得路径名
'file\\b'
>>> os.path.basename('file\\b\\test.txt')  # 获得文件名
'test.txt'

2.2、join（path1[，path3[，…]]）

join（）函数跟 BIF 的那个 join（）函数不同，它是用于将路径名和文件名组合成一个完整的路径：

>>> os.path.join('C:\\', 'csv', 'test.csv')
'C:\\csv\\test.csv'

2.3、split（path）和splitext（path）

• split（path）函数：

将 path 分隔成目录和文件名的二元组（如果完全使用目录，那么它会将最后一个目录作为文件名分离，且不会判断文件或者目录存在）。

>>> path = 'C:\Python27\Lib\site-packages\myLibrary'
>>> os.path.split(path)
('C:\\Python27\\Lib\\site-packages', 'myLibrary')

>>> os.path.split('a\\b\\test.txt')
('a\\b', 'test.txt')

• splitext（path）：

将 path 中的文件分割成文件名和拓展名的二元组。

>>> path = 'C:\Python27\Lib\site-packages\myLibrary'
>>> os.path.splitext(path)
('C:\\Python27\\Lib\\site-packages\\myLibrary', '')

>>> os.path.splitext('a\\b\\text.txt')
('a\\b\\text', '.txt')

2.4、getsize（file）

用于获取文件的尺寸，返回值以字节为单位：

# 注意，是获取文件的尺寸，而且文件必须存在
>>> os.getcwd()
'D:\\file'
>>> os.listdir()
['b', 'test_0.txt']

>>> os.path.getsize('test_0.txt')
4

2.5、获取文件的最近访问、创建和修改时间

getatime（file）、getctime（file）和 getmtime（file），分别用于获得文件的最近访问时间、创建时间和修改时间，返回值为浮点型的秒数，可用 time 模块的 gmtime（）或 localtime（）函数换算。

1. getatime（file）：获得文件的最近访问时间。

import time
>>> temp = time.localtime(os.path.getatime('test_0.txt'))
>>> print('test_0.txt 被访问的时间是：', time.strftime('%d %b %Y %H: %M: %S', temp))
test_0.txt 被访问的时间是： 18 Dec 2017 17: 05: 44

2. getctime（file）：获得文件的创建时间。

>>> temp = time.localtime(os.path.getctime('test_0.txt'))
>>> print('test_0.txt 被访问的时间是：', time.strftime('%d %b %Y %H: %M: %S', temp))
test_0.txt 被访问的时间是： 18 Dec 2017 17: 05: 44

3. getmtime（file）：获得文件的修改时间

>>> temp = time.localtime(os.path.getmtime('test_0.txt'))
>>> print('test_0.txt 被访问的时间是：', time.strftime('%d %b %Y %H: %M: %S', temp))
test_0.txt 被访问的时间是： 19 Dec 2017 17: 09: 47

2.6、判断

>>> os.path.exists('test_0.txt')     # 判断目录或文件是否存在
True

>>> os.path.isabs('D:\\file\\test_0.txt')   # 判断指定路径是否为绝对路径
True

>>> os.path.isdir('D:\\file\\test_0.txt')   # 判断指定路径是否为目录
False

>>> os.path.isdir('D:\\file\\b')    
True

>>> os.path.isfile('D:\\file\\test_0.txt')   # 判断指定路径是否为文件
True

>>> os.path.islink('D:\\file\\b')    # 判断指定路径是否存在一个符号链接
False

>>> os.path.ismount('D:\\file\\b')   # 判断指定路径是否存在一个挂载点
False

>>> os.path.samefile('D:\\file\\b', 'D:\\file\\')  # 判断 path1 和 path2 两个路径是否指向同一文件
False

3、pickle 模块

在保存文本时，都是以字符串的形式存放，如果要取出数字，那么必须现将字符串转换为数字，然而要保存的数据像列表、字典甚至是类的实例这些更复杂的数据类型时，普通的文件操作就变得不那么好用了。

pickle 模块可以将任何 python 对象都转换为二进制形式存储，这个过程称为 pickling（泡菜）；从二进制转换为对象的过程称为 unpickling。

# 将文件 my_list 存储到 my_list_path 中，后缀名随意，不过最好为（.pkl 或 .pickle）
import pickle

my_list = [123, 3.14, '你好', [456,78]]
my_list_path = 'C:\\Users\\hj\\Desktop\\2\\my_list.pkl'
with open(my_list_path, 'wb') as f:   # 以二进制形式保存
    pickle.dump(my_list, f)   # 存放

在电脑路径 my_list_path 中会创建一个 my_list.pkl 的文件，以记事本形式打开，显示为乱码（二进制）。

# 使用时，以二进制模式把文件打开，再以 load 把数据加载出来
import pickle

my_list_path = 'C:\\Users\\hj\\Desktop\\2\\my_list.pkl'
with open(my_list_path, 'rb') as f:     # b 是以二进制形式
    my_list = pickle.load(f)
    print(my_list)
--------------------------------

[123, 3.14, '你好', [456, 78]]

4、time 模块

4.1、python 中时间的表现形式

在 python 中与时间有关的模块有：time、datetime以及 calendar，学会计算时间，对程序的调优非常重要，可以在程序中打时间戳，来具体判断程序中哪一块耗时最多，从而找到程序调优的重心处。

1. python 中，通常有这几种方式表示时间：时间戳、格式化的时间字符串、元组（struct_time 共九种元素），由于 time 模块主要是调用 C 库实现的，所有在不同平台可能会有所不同。
2. 时间戳（timestamp）的方式：时间戳表示是从 1970年1月1号 00：00 开始到现在按秒计算的偏移量，查看 type（time.time() ）的返回值类型，可以看出是 float类型，返回时间戳的函数主要有 time（）、clock（）。
3. UTC（世界协调时），格林威治天文时间，即世界标准时间，中国为 UTC + 8，DST 夏令时。
4. 元组方式：struct_time 元组共有 9 个元素，返回 struct_time 的函数主要有 gmtime（）、localtime（）、strptime（）。

>>> import time
>>> ls = time.localtime()
>>> ls
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=19, tm_hour=22, tm_min=17, tm_sec=50, tm_wday=1, tm_yday=353, tm_isdst=0)

• tm_year ：年
• tm_mon ：月（1-12）
• tm_mday ：日（1-31）
• tm_hour ：时（0-23）
• tm_min ：分（0-59）
• tm_sec ：秒（0-59）
• tm_wday ：星期几（0-6,0表示周日）
• tm_yday ：一年中的第几天（1-366）
• tm_isdst ：是否是夏令时（默认为-1）

# 因为它是元组，那么它就遵循元组的特性，索引、切片等
>>> ls[0]
2017
>>> ls.tm_year
2017

4.2、time 模块中常用函数

4.2.1、time.time（）

返回当前时间的时间戳

>>> time.time()
1513865956.2554889
# 对时间戳取整
>>> int(time.time())
1513865973

4.2.2、time.localtime([secs])

将一个时间戳转换为当前时区的 struct_time，即数据数组格式的时间

sec：转换为 time.struct_time 类型的对象的秒数

如果 secs 为提供，则以当前时间为准（即默认调用 time.time（））

# 为给定参数
>>> time.localtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=21, tm_hour=22, tm_min=25, tm_sec=18, tm_wday=3, tm_yday=355, tm_isdst=0)

# 给定参数
>>> time.localtime(1440337405.85)
time.struct_time(tm_year=2015, tm_mon=8, tm_mday=23, tm_hour=21, tm_min=43, tm_sec=25, tm_wday=6, tm_yday=235, tm_isdst=0)

4.2.3、time.gmtime（[secs]）

将一个时间戳转换为UTC时区的struct_time
time.gmtime() 函数将一个时间戳转换为UTC时区（0时区）的struct_time，可选的参数sec表示从1970-1-1 00:00:00以来的秒数。其默认值为time.time()，函数返回time.struct_time类型的对象。（struct_time是在time模块中定义的表示时间的对象）。
如果secs参数未提供，则以当前时间为准。

>>> import time
>>> time.gmtime()
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=22, tm_hour=1, tm_min=48, tm_sec=3, tm_wday=4, tm_yday=356, tm_isdst=0)
>>> time.gmtime(1440337405.85)
time.struct_time(tm_year=2015, tm_mon=8, tm_mday=23, tm_hour=13, tm_min=43, tm_sec=25, tm_wday=6, tm_yday=235, tm_isdst=0)

4.2.4、time.mktime（t）

将一个 struct_time 转换为时间戳

time.mktime() 函数执行与gmtime(), localtime()相反的操作，它接收struct_time对象作为参数,返回用秒数表示时间的浮点数。
如果输入的值不是一个合法的时间，将触发 OverflowError 或 ValueError

# t 结构化的时间或完整的 9位元组元素
>>> time.mktime(time.localtime())
1513907454.0

4.2.5、time.sleep（secs）

线程推迟指定的时间运行，线程睡眠指定时间，单位为秒

# 睡眠 10 秒
time.sleep(10)

4.2.6、time.clock（）

这个函数， 函数以浮点数计算的秒数返回当前的CPU时间。用来衡量不同程序的耗时，比time.time()更有用。在不同的系统上含义不同。在 UNIX 系统上，它返回的是“进程时间”，它是用秒表示的浮点数（时间戳）。而在Windows中，第一次调用，返回的是进程运行时实际时间。而第二次之后的调用是自第一次调用以后到现在的运行时间。

• （1）在第一次调用的时候，返回的是程序运行的实际时间；
• （2）第二次之后的调用，返回的是自第一次调用后,到这次调用的时间间隔在win32系统下，这个函数返回的是真实时间（wall time），而在Unix/Linux下返回的是CPU时间

import  time

def procedure():
    time.sleep(3)


time1 = time.clock()

procedure()
print(time.clock() - time1, 'seconds process time!')

time2 = time.time()
procedure()
print(time.time() - time2, 'seconds wall time!')
------------------------------------------------------------------

3.0008666269000823 seconds process time!
3.0008370876312256 seconds wall time!

4.2.7、time.asctime([t])

把一个表示时间的元组或者 struct_time 表示为 ‘Sun Aug 23 14：31：59 2015’ 这种形式，如果没有参数给定，那么将会使用 time.local() 作为参数传入。

>>> time.asctime(time.gmtime())
'Fri Dec 22 02:20:36 2017'

4.2.8、time.ctime（[secs]）

将一个时间戳（按秒计算的浮点数）转换为 time.asctime（）的形式，如果未指定参数，将会默认使用 time.time（），作用相当于 time.asctime（time.localtime(secs）。

# sec 要转换为字符串时间的秒数
>>> time.ctime(1440338541.0)
'Sun Aug 23 22:02:21 2015'
>>> time.ctime()
'Fri Dec 22 10:23:32 2017'

4.2.9、time.strftime（format [, t]）

返回字符串表示的当地时间。
把一个代表时间的元组或者struct_time（如由time.localtime()和time.gmtime()返回）转化为格式化的时间字符串，格式由参数format决定。如果未指定，将传入time.localtime()。如果元组中任何一个元素越界，就会抛出ValueError的异常。函数返回的是一个可读表示的本地时间的字符串。

• format ：格式化字符串
• t：可选参数是一个 struct_time 对象

时间字符串支持的格式符号：（区分大小写）

%a  本地星期名称的简写（如星期四为Thu）      
%A  本地星期名称的全称（如星期四为Thursday）      
%b  本地月份名称的简写（如八月份为agu）    
%B  本地月份名称的全称（如八月份为august）       
%c  本地相应的日期和时间的字符串表示（如：15/08/27 10:20:06）       
%d  一个月中的第几天（01 - 31）  
%f  微妙（范围0.999999）    
%H  一天中的第几个小时（24小时制，00 - 23）       
%I  第几个小时（12小时制，0 - 11）       
%j  一年中的第几天（001 - 366）     
%m  月份（01 - 12）    
%M  分钟数（00 - 59）       
%p  本地am或者pm的相应符      
%S  秒（00 - 61）    
%U  一年中的星期数。（00 - 53星期天是一个星期的开始。）第一个星期天之    前的所有天数都放在第0周。     
%w  一个星期中的第几天（0 - 6，0是星期天）    
%W  和%U基本相同，不同的是%W以星期一为一个星期的开始。    
%x  本地相应日期字符串（如15/08/01）     
%X  本地相应时间字符串（如08:08:10）     
%y  去掉世纪的年份（00 - 99）两个数字表示的年份       
%Y  完整的年份（4个数字表示年份）
%z  与UTC时间的间隔（如果是本地时间，返回空字符串）
%Z  时区的名字（如果是本地时间，返回空字符串）       
%%  ‘%’字符  

>>> import time
>>> ls = time.localtime()
>>> ls
time.struct_time(tm_year=2017, tm_mon=12, tm_mday=22, tm_hour=10, tm_min=29, tm_sec=24, tm_wday=4, tm_yday=356, tm_isdst=0)
>>> time.strftime('%Y-%m-%d  %H:%M:%S', ls)
'2017-12-22  10:29:24'

import  time
from datetime import datetime

# 获取当前时间的时分秒
print(time.strftime('%H:%M:%S'))
10:33:36

print(time.strftime('%y-%m-%d'))     # 获取当前时间的年月日 

t = datetime.now()                 # 格式符实例
print(t)

print(t.strftime('%a'))            # 当前时间的星期简写
print(t.strftime('%A'))            # 当前时间的星期全写
print(t.strftime('%B'))            # 当前时间的月份全写
----------------------

17-12-22
2017-12-22 10:42:49.912259
Fri
Friday
December

4.2.10、time.striptime（string [,format]）

将格式字符串转换成 struct_time

该函数是time.strftime()函数的逆操作。time strptime() 函数根据指定的格式把一个时间字符串解析为时间元组。所以函数返回的是struct_time对象。

>>> stime = "2015-08-24 13:01:30"  # 创建一个时间字符串变量 stime
# 通过strptime（）函数将 stime转换为 struct_time形式
>>> formattime = time.strptime(stime,"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
>>> formattime
time.struct_time(tm_year=2015, tm_mon=8, tm_mday=24, tm_hour=13, tm_min=1, tm_sec=30, tm_wday=0, tm_yday=236, tm_isdst=-1)

# 遍历返回的时间元组序列
>>> for i in formattime:
	print(i, end=' ')

	
2015 8 24 13 1 30 0 236 -1 

注意在使用strptime()函数将一个指定格式的时间字符串转化成元组时，参数format的格式必须和string的格式保持一致，如果string中日期间使用“-”分隔，format中也必须使用“-”分隔，时间中使用冒号“:”分隔，后面也必须使用冒号分隔，否则会报格式不匹配的错误。