作者：李晓辉

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前面我们学习了如何使用 Python 读取文件、写入文件，以及通过 seek() 和 tell() 定位文件中的内容。

这些操作解决了文件内容的问题，但在日常工作中，我们还经常需要处理另一类任务。

例如：

想知道当前 Python 程序运行在哪个目录中。
想查看某个目录下有哪些文件。
想判断一个配置文件是否存在。
想创建一个目录，专门保存程序生成的日志。
想删除不再需要的临时文件。
想清理已经完成任务的空目录。
想批量检查 Linux 服务器上的配置文件是否齐全。

如果每次都手动打开目录、查找文件、创建目录或者删除文件，不仅效率低，而且很难自动化处理大量文件。

能不能让 Python 帮我们完成这些工作？

当然可以。Python 提供了 os 和 os.path 等工具，帮助我们获取目录信息、检查文件是否存在、创建目录、删除文件，以及处理文件路径。

这篇文章就从最基础的操作开始，逐步学习如何使用它们管理文件和目录。

认识 os 和 os.path

在学习具体代码之前，我们先理解这两个名称分别代表什么。

os 是 Python 提供的一个标准库模块，可以理解为 Python 与操作系统打交道的工具箱。通过它，我们可以执行一些与文件、目录、环境变量和当前工作目录有关的操作。

os.path 则主要负责处理文件路径，例如拼接路径、获取文件名、提取目录名，以及判断路径是否存在。

可以简单理解为：

os
 |
 +-- 查看目录中的内容
 |
 +-- 创建或删除目录
 |
 +-- 删除文件
 |
 +-- 获取当前工作目录

os.path
 |
 +-- 拼接文件路径
 |
 +-- 获取文件名和目录名
 |
 +-- 判断文件或目录是否存在

这两个模块都属于 Python 标准库，不需要单独安装。

查看当前目录下有哪些文件

假设你正在维护一台 Linux 服务器，某个目录中保存着应用程序的配置文件、日志文件和脚本。

如果想知道这个目录中有哪些内容，可以使用 os.listdir()。

创建一个名为 os_demo.py 的文件，写入以下代码：

import os

files = os.listdir(".")
print(files)

理解 import os

import os

import 可以理解为导入工具。

通过 import os，我们就可以在程序中使用 os 模块提供的功能。

理解 os.listdir()

1	files = os.listdir(".")

listdir() 用于获取指定目录中的内容名称，其中 . 表示当前工作目录。

假设当前目录中有以下文件：

python-demo/
├── os_demo.py
├── app.py
├── config.ini
└── access.log

运行程序：

1	python os_demo.py

可能得到类似的结果：

1	['os_demo.py', 'app.py', 'config.ini', 'access.log']

实际输出顺序可能不同，具体内容也取决于目录中的实际文件。

os.listdir() 返回一个列表，其中保存了目录下的文件名和子目录名。它只列出当前目录这一层的内容，不会自动进入子目录继续查找。

另外，返回的名称通常不包含完整路径。如果需要进一步操作文件，还要根据实际情况拼接路径。

获取当前工作目录

有时候，我们不清楚 Python 程序究竟从哪个目录开始运行。

这时，可以使用 os.getcwd()。

import os

current_dir = os.getcwd()

print("当前工作目录：", current_dir)

运行程序：

1	python os_demo.py

假设当前工作目录是 /home/python-demo，输出可能是：

1	当前工作目录： /home/python-demo

getcwd() 是 get current working directory 的缩写，可以理解为获取当前工作目录。

这里需要区分两个概念：

当前工作目录：程序解析相对路径时使用的目录。
Python 脚本所在目录：Python 脚本文件实际保存的位置。

两者不一定相同。

例如，你可以在 /home 目录下运行：

1	python /opt/scripts/os_demo.py

此时，脚本位于 /opt/scripts，但当前工作目录仍可能是 /home。

这也是一些初学者明明写对了文件名，程序却提示找不到文件的常见原因。

使用 os.path 拼接文件路径

假设我们需要处理 /var/log 目录中的 messages 文件。

可以直接写出完整路径：

1 2	log_file = "/var/log/messages" print(log_file)

但如果目录和文件名经常变化，每次都手动拼接路径就很麻烦。

这时可以使用 os.path.join()。

import os

directory = "/var/log"
filename = "messages"

file_path = os.path.join(directory, filename)

print(file_path)

在 Linux 系统上，输出为：

1	/var/log/messages

这段代码可以分成三个步骤：

directory 保存目录路径。
filename 保存文件名。
os.path.join() 按照当前操作系统的路径规则组合它们。

手动拼接字符串也能实现类似效果，但如果需要兼容 Windows，路径分隔符就可能带来问题。

使用 os.path.join() 可以让 Python 根据当前操作系统选择合适的路径分隔符。

需要注意，os.path.join() 只负责拼接路径，并不会检查目标文件是否真实存在。

获取文件名和目录名

假设我们拿到一个完整路径：

1	/var/log/nginx/access.log

我们可能只想获取文件名 access.log，或者获取它所在的目录 /var/log/nginx。

这时可以使用 os.path.basename() 和 os.path.dirname()。

import os

file_path = "/var/log/nginx/access.log"

filename = os.path.basename(file_path)
directory = os.path.dirname(file_path)

print("文件名：", filename)
print("目录名：", directory)

运行结果：

1 2	文件名： access.log 目录名： /var/log/nginx

这两个方法的作用分别是：

basename()：获取路径最后一部分的名称。
dirname()：获取路径中的目录部分。

它们主要处理路径字符串，不要求对应文件真实存在。

判断文件或目录是否存在

假设我们编写了一个日志分析程序，需要读取 access.log。

如果文件不存在，程序就可能无法正常运行。因此，在读取文件之前，可以先判断目标路径是否存在。

使用 os.path.exists()：

import os

file_path = "access.log"

if os.path.exists(file_path):
    print("目标路径存在")
else:
    print("目标路径不存在")

如果当前工作目录中没有 access.log，运行结果就是：

目标路径不存在

如果文件存在，则会输出：

目标路径存在

exists() 既可以判断文件，也可以判断目录。

如果想进一步区分路径究竟是文件还是目录，可以使用另外两个方法。

判断路径是否为文件

使用 os.path.isfile()：

import os

path = "access.log"

if os.path.isfile(path):
    print("这是一个文件")
else:
    print("这不是一个普通文件，或者路径不存在")

判断路径是否为目录

使用 os.path.isdir()：

import os

path = "logs"

if os.path.isdir(path):
    print("这是一个目录")
else:
    print("这不是一个目录，或者路径不存在")

这三个方法的区别如下：

方法	作用
`os.path.exists(path)`	判断路径是否存在
`os.path.isfile(path)`	判断路径是否指向文件
`os.path.isdir(path)`	判断路径是否指向目录

需要注意，路径存在并不意味着程序一定有权限读取它，也不代表后续操作一定成功。

创建目录

假设我们正在编写一个自动巡检脚本，希望把每次运行的结果保存到 reports 目录中。

如果目录不存在，就需要先创建它。

创建单个目录

可以使用 os.mkdir()：

import os

os.mkdir("reports")

print("目录创建完成")

如果当前目录中还没有 reports，运行成功后会创建这个目录。

但如果 reports 已经存在，再次运行代码就可能出现 FileExistsError 异常。

创建多层目录

如果需要创建下面这样的目录结构：

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3

reports/
└── 2026/
    └── october/

可以使用 os.makedirs()：

import os

os.makedirs("reports/2026/october", exist_ok=True)

print("目录已准备好")

这里的 exist_ok=True 表示：如果目标目录已经存在，就不因为目录已存在而报错。

这很适合用在需要反复执行的自动化脚本中。

不过，如果目标路径存在但不是目录，或者程序没有相应权限，仍然可能发生异常。

删除文件

目录创建好了，接下来学习另一个常见操作：删除文件。

在 Linux 运维中，我们可能需要删除已经处理完成的临时文件、过期的测试文件，或者不再需要的程序输出文件。

Python 可以使用 os.remove() 删除文件。

例如，当前目录中有一个 temp.txt 文件：

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3

python-demo/
├── os_demo.py
└── temp.txt

我们希望通过 Python 删除它，可以编写以下代码：

import os

file_path = "temp.txt"

if os.path.isfile(file_path):
    os.remove(file_path)
    print("文件删除成功")
else:
    print("文件不存在，无法删除")

运行程序：

1	python os_demo.py

如果 temp.txt 存在，输出为：

文件删除成功

删除后，目录结构变为：

1 2	python-demo/ └── os_demo.py

理解 os.remove()

1	os.remove(file_path)

remove() 用于删除指定路径对应的文件。

需要注意，删除操作会直接影响文件系统。对于普通文件，删除成功后，文件名就不再指向原来的文件。

如果文件不存在，或者程序没有删除权限，操作就可能引发异常。

另外，os.remove() 不能用来删除一个非空目录。

特别提醒： 删除文件前应确认路径正确，尤其是在服务器自动化脚本中，不要直接对未经检查的用户输入执行删除操作。上面的示例通过 os.path.isfile() 做了基础检查，但在复杂环境下，还需要考虑符号链接、权限、路径变化等情况。

删除空目录

如果我们想删除的是目录，而不是文件，可以使用 os.rmdir()。

例如，当前目录中存在一个空的 old_logs 目录：

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3

python-demo/
├── os_demo.py
└── old_logs/

可以这样删除：

import os

directory = "old_logs"

if os.path.isdir(directory):
    os.rmdir(directory)
    print("空目录删除成功")
else:
    print("目录不存在")

运行结果：

空目录删除成功

为什么只能删除空目录

os.rmdir() 的用途是删除空目录。

如果 old_logs 里面还有文件，例如：

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3

old_logs/
├── app.log
└── error.log

执行：

1	os.rmdir("old_logs")

就会因为目录不为空而失败，通常会引发 OSError。

这样设计可以避免程序在删除目录时，无意中将里面的文件一起删除。

如果你只想删除空目录，os.rmdir() 就很合适。

删除非空目录

如果目录里面还有文件和子目录，但我们确实需要将整个目录删除，就需要使用 shutil 模块提供的 shutil.rmtree()。

例如：

old_logs/
├── app.log
├── error.log
└── archive/
    └── old.log

如果希望删除整个 old_logs 目录，可以这样写：

import os
import shutil

directory = "old_logs"

if os.path.isdir(directory):
    shutil.rmtree(directory)
    print("目录及其内容已删除")
else:
    print("目录不存在")

运行成功后，old_logs 目录及其内部文件、子目录都会被删除。

这里多了一个新模块：

1	import shutil

shutil 是 Python 标准库中用于执行高级文件操作的模块，除了删除目录树，还支持复制文件、复制目录等操作。

rmdir() 和 rmtree() 有什么区别

方法	用途	是否允许目录非空
`os.rmdir()`	删除空目录	不允许
`shutil.rmtree()`	删除目录及其内部内容	允许

重要警告： shutil.rmtree() 可能一次性删除大量文件，通常不会把文件放入回收站。不要在不确认路径的情况下使用它，更不要直接对 /、/var、/home 等重要系统目录执行删除操作。

实际运维脚本中，应当明确限定待删除目录，必要时增加路径白名单、人工确认和日志记录。仅仅检查 os.path.isdir() 并不能保证目标目录就是你想删除的目录。

删除操作的异常处理

前面的示例已经对文件和目录是否存在做了检查，但检查与删除之间仍然可能发生变化。

例如，文件可能被其他程序删除，或者当前用户没有足够权限。

因此，在实际程序中，还可以使用 try 和 except 处理异常。

下面以删除文件为例：

import os

file_path = "temp.txt"

try:
    os.remove(file_path)
    print("文件删除成功")
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")
except PermissionError:
    print("没有权限删除该文件")
except OSError as error:
    print("删除文件时发生错误：", error)

如果文件不存在，程序会输出：

文件不存在

如果删除成功，则会输出：

文件删除成功

这里的 try 表示尝试执行一段可能发生错误的代码，except 则用于捕获并处理对应异常。

最后的 OSError 用来处理其他常见的操作系统层面错误，例如文件被占用时可能出现的问题、文件系统限制等。

前面我们已经学习过异常处理，因此这里把它应用到实际文件操作中。

实战：准备巡检报告目录并清理临时文件

现在把前面学习的知识组合起来，编写一个简单的运维辅助脚本。

假设程序需要完成以下任务：

创建 reports 目录，保存巡检结果。
检查 temp.txt 是否存在。
如果存在，则删除这个临时文件。
如果不存在，则提示用户。

代码如下：

import os

# 创建报告目录，如果目录已经存在则不报错
os.makedirs("reports", exist_ok=True)
print("报告目录已准备好")

# 检查并删除临时文件
temp_file = "temp.txt"

try:
    if os.path.isfile(temp_file):
        os.remove(temp_file)
        print("临时文件已删除")
    else:
        print("临时文件不存在，无需删除")
except PermissionError:
    print("没有权限删除临时文件")
except OSError as error:
    print("删除临时文件时发生错误：", error)

运行程序：

1	python os_demo.py

如果 reports 目录不存在，并且 temp.txt 也不存在，输出可能是：

1 2	报告目录已准备好临时文件不存在，无需删除

如果 temp.txt 存在并且可以删除，输出可能是：

1 2	报告目录已准备好临时文件已删除

整个过程如下：

flowchart TD
    A["程序启动"] --> B["创建 reports 目录"]
    B --> C["检查 temp.txt"]
    C --> D{"文件存在吗？"}
    D -->|不存在| E["提示无需删除"]
    D -->|存在| F["尝试删除文件"]
    F --> G{"删除成功吗？"}
    G -->|成功| H["提示删除成功"]
    G -->|失败| I["捕获异常并提示"]
    E --> J["程序结束"]
    H --> J
    I --> J

这个例子还比较简单，但已经包含了自动化脚本常见的处理流程：准备工作目录、检查目标对象、执行操作，并处理可能发生的错误。

在真正的生产环境中，如果要清理日志或备份文件，还需要增加保留期限、文件匹配规则、路径校验和操作日志等机制，避免误删重要数据。

常用方法汇总

学习到这里，我们已经接触了不少方法。可以通过下面的表格快速回顾。

方法	作用
`os.listdir(path)`	列出目录中的内容
`os.getcwd()`	获取当前工作目录
`os.mkdir(path)`	创建单个目录
`os.makedirs(path, exist_ok=True)`	创建多层目录，并允许目录已存在
`os.remove(path)`	删除文件
`os.rmdir(path)`	删除空目录
`os.path.join(a, b)`	拼接路径
`os.path.basename(path)`	获取路径最后一部分的名称
`os.path.dirname(path)`	获取路径中的目录部分
`os.path.exists(path)`	判断路径是否存在
`os.path.isfile(path)`	判断路径是否为文件
`os.path.isdir(path)`	判断路径是否为目录
`shutil.rmtree(path)`	删除目录及其内部内容

写在最后

这篇文章我们学习了 Python 中用于处理文件和目录的两个重要工具：os 和 os.path，还认识了用于删除非空目录的 shutil 模块。

通过实际示例，我们已经掌握了查看目录、获取当前工作目录、拼接路径、判断文件是否存在、创建目录，以及删除文件和目录等操作。

这些能力是编写自动化运维脚本的重要基础。无论是检查配置文件、整理日志，还是保存巡检报告，都离不开对文件和目录的管理。

不过，文件和目录的删除操作需要格外谨慎：os.remove() 用于删除文件，os.rmdir() 只能删除空目录，而 shutil.rmtree() 会删除目录及其内部内容。使用前一定要确认路径，避免误删重要数据。

到这里，Python 输入与输出相关的内容就基本学习完了。

下一章，我们将进入新的主题：使用紧凑的语法和专用语句来创建、处理和排序数据结构，进一步学习如何用更简洁的方式组织和处理数据。

Python 系列(五十) 掌握 os 和 os.path，实现文件与目录自动化管理

认识 os 和 os.path

查看当前目录下有哪些文件

理解 import os

理解 os.listdir()

获取当前工作目录

使用 os.path 拼接文件路径

获取文件名和目录名

判断文件或目录是否存在

判断路径是否为文件

判断路径是否为目录

创建目录

创建单个目录

创建多层目录

删除文件

理解 os.remove()

删除空目录

为什么只能删除空目录

删除非空目录

rmdir() 和 rmtree() 有什么区别

删除操作的异常处理

实战：准备巡检报告目录并清理临时文件

常用方法汇总

写在最后