标准库(3)

OS

os模块提供了访问操作系统服务的功能，它所包含的内容比较多。

>>> import os
>>> dir(os)
['EX_CANTCREAT', 'EX_CONFIG', 'EX_DATAERR', 'EX_IOERR', 'EX_NOHOST', 'EX_NOINPUT', 'EX_NOPERM', 'EX_NOUSER','EX_OK', 'EX_OSERR', 'EX_OSFILE', 'EX_PROTOCOL', 'EX_SOFTWARE', 'EX_TEMPFAIL', 'EX_UNAVAILABLE', 'EX_USAGE', 'F_OK', 'NGROUPS_MAX', 'O_APPEND', 'O_ASYNC', 'O_CREAT', 'O_DIRECT', 'O_DIRECTORY', 'O_DSYNC', 'O_EXCL', 'O_LARGEFILE', 'O_NDELAY', 'O_NOATIME', 'O_NOCTTY', 'O_NOFOLLOW', 'O_NONBLOCK', 'O_RDONLY', 'O_RDWR', 'O_RSYNC', 'O_SYNC', 'O_TRUNC', 'O_WRONLY', 'P_NOWAIT', 'P_NOWAITO', 'P_WAIT', 'R_OK', 'SEEK_CUR', 'SEEK_END', 'SEEK_SET', 'ST_APPEND', 'ST_MANDLOCK', 'ST_NOATIME', 'ST_NODEV', 'ST_NODIRATIME', 'ST_NOEXEC', 'ST_NOSUID', 'ST_RDONLY', 'ST_RELATIME', 'ST_SYNCHRONOUS', 'ST_WRITE', 'TMP_MAX', 'UserDict', 'WCONTINUED', 'WCOREDUMP', 'WEXITSTATUS', 'WIFCONTINUED', 'WIFEXITED', 'WIFSIGNALED', 'WIFSTOPPED', 'WNOHANG', 'WSTOPSIG', 'WTERMSIG', 'WUNTRACED', 'W_OK', 'X_OK', '_Environ', '__all__', '__builtins__', '__doc__', '__file__', '__name__', '__package__', '_copy_reg', '_execvpe', '_exists', '_exit', '_get_exports_list', '_make_stat_result', '_make_statvfs_result', '_pickle_stat_result', '_pickle_statvfs_result', '_spawnvef', 'abort', 'access', 'altsep', 'chdir', 'chmod', 'chown', 'chroot', 'close', 'closerange', 'confstr', 'confstr_names', 'ctermid', 'curdir', 'defpath', 'devnull', 'dup', 'dup2', 'environ', 'errno', 'error', 'execl', 'execle', 'execlp', 'execlpe', 'execv', 'execve', 'execvp', 'execvpe', 'extsep', 'fchdir', 'fchmod', 'fchown', 'fdatasync', 'fdopen', 'fork', 'forkpty', 'fpathconf', 'fstat', 'fstatvfs', 'fsync', 'ftruncate', 'getcwd', 'getcwdu', 'getegid', 'getenv', 'geteuid', 'getgid', 'getgroups', 'getloadavg', 'getlogin', 'getpgid', 'getpgrp', 'getpid', 'getppid', 'getresgid', 'getresuid', 'getsid', 'getuid', 'initgroups', 'isatty', 'kill', 'killpg', 'lchown', 'linesep', 'link', 'listdir', 'lseek', 'lstat', 'major', 'makedev', 'makedirs', 'minor', 'mkdir', 'mkfifo', 'mknod', 'name', 'nice', 'open', 'openpty', 'pardir', 'path', 'pathconf', 'pathconf_names', 'pathsep', 'pipe', 'popen', 'popen2', 'popen3', 'popen4', 'putenv', 'read', 'readlink', 'remove', 'removedirs', 'rename', 'renames', 'rmdir', 'sep', 'setegid', 'seteuid', 'setgid', 'setgroups', 'setpgid', 'setpgrp', 'setregid', 'setresgid', 'setresuid', 'setreuid', 'setsid', 'setuid', 'spawnl', 'spawnle', 'spawnlp', 'spawnlpe', 'spawnv', 'spawnve', 'spawnvp', 'spawnvpe', 'stat', 'stat_float_times', 'stat_result', 'statvfs', 'statvfs_result', 'strerror', 'symlink', 'sys', 'sysconf', 'sysconf_names', 'system', 'tcgetpgrp', 'tcsetpgrp', 'tempnam', 'times', 'tmpfile', 'tmpnam', 'ttyname', 'umask', 'uname', 'unlink', 'unsetenv', 'urandom', 'utime', 'wait', 'wait3', 'wait4', 'waitpid', 'walk', 'write']

这么多内容不能都介绍，况且不少方法在实践中用的不多，比如os.popen()在实践中用到了，但是os模块还有popen2、popen3、popen4，这三个我在实践中都没有用过，或者有别人用了，也请补充。不过，我下面介绍的都是自认为用的比较多的，至少是我用的比较多或者用过的。如果没有读者要是用，但是我这里没有介绍，读者也完全可以自己用我们常用的help()来自学明白其应用方法，当然，还有最好的工具——google（内事不决问google，外事不明问谷歌，须梯子）。

操作文件：重命名、删除文件

在对文件操作的时候，open()这个内建函数可以建立、打开文件。但是，如果对文件进行改名、删除操作，就要是用os模块的方法了。

首先建立一个文件，文件名为22201.py，文件内容是：

#!/usr/bin/env python
# coding=utf-8

print "This is a tmp file."

然后将这个文件名称修改为其它的名称。

>>> import os
>>> os.rename("22201.py", "newtemp.py")

注意，我是先进入到了文件22201.py的目录，然后进入到python交互模式，所以，可以直接写文件名，如果不是这样，需要将文件名的路径写上。os.rename("22201.py", "newtemp.py")中，第一个文件是原文件名称，第二个是打算修改成为的文件名。

$ ls new*
newtemp.py

查看，能够看到这个文件。并且文件内容可以用cat newtemp.py看看（这是在ubuntu系统，如果是windows系统，可以用其相应的编辑器打开文件看内容）。

Help on built-in function rename in module posix:

rename(...)
    rename(old, new)

    Rename a file or directory.

除了修改文件名称，还可以修改目录名称。请注意阅读帮助信息。

另外一个os.remove()，首先看帮助信息，然后再实验。

Help on built-in function remove in module posix:

remove(...)
    remove(path)

    Remove a file (same as unlink(path)).

比较简单。那就测试一下。为了测试，先建立一些文件吧。

$ pwd
/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd

这是我建立的临时目录，里面有几个文件：

$ ls
a.py  b.py  c.py

下面删除a.py文件

>>> import os
>>> os.remove("/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd/a.py")

看看删了吗？

$ ls
b.py  c.py

果然管用呀。再来一个狠的：

>>> os.remove("/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd")
Traceback (most recent call last): 
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 21] Is a directory: '/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd'

报错了。我打算将这个目录下的所剩文件删光光。这么做不行。注意帮助中一句话Remove a file，os.remove()就是用来删除文件的。并且从报错中也可以看到，告诉我们错误的原因在于那个参数是一个目录。

要删除目录，还得继续向下学习。

操作目录

os.listdir：显示目录中的文件

Help on built-in function listdir in module posix:

listdir(...)
    listdir(path) -> list_of_strings

Return a list containing the names of the entries in the directory.

    path: path of directory to list

The list is in arbitrary order.  It does not include the special
entries '.' and '..' even if they are present in the directory.

看完帮助信息，读者一定觉得这是一个非常简单的方法，不过，特别注意它返回的值是列表，还有就是如果文件夹中有那样的特殊格式命名的文件，不显示。在linux中，用ls命令也看不到这些隐藏的东东。

>>> os.listdir("/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd")
['b.py', 'c.py']
>>> files = os.listdir("/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd")
>>> for f in files:
...     print f
... 
b.py
c.py

os.getcwd, os.chdir：当前工作目录，改变当前工作目录

这两个函数怎么用？惟有通过help()看文档啦。请读者自行看看。我就不贴出来了，仅演示一个例子：

>>> cwd = os.getcwd()     #当前目录
>>> print cwd
/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd
>>> os.chdir(os.pardir)    #进入到上一级

>>> os.getcwd()            #当前
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code'

>>> os.chdir("rd")         #进入下级

>>> os.getcwd()
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd'

os.pardir的功能是获得父级目录，相当于..

>>> os.pardir
'..'

os.makedirs, os.removedirs：创建和删除目录

废话少说，路子还是前面那样，就省略看帮助了，读者可以自己看。直接上例子：

>>> dir = os.getcwd()
>>> dir
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd'
>>> os.removedirs(dir)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/usr/lib/python2.7/os.py", line 170, in removedirs
    rmdir(name)
OSError: [Errno 39] Directory not empty: '/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd'

什么时候都不能得意忘形，一定要谦卑。那就是从看文档开始一点一点地理解。不能像上面那样，自以为是、贸然行事。看报错信息，要删除某个目录，那个目录必须是空的。

>>> os.getcwd()                   
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code'

这是当前目录，在这个目录下再建一个新的子目录：

>>> os.makedirs("newrd")
>>> os.chdir("newrd")
>>> os.getcwd()
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/newrd'

建立了一个。下面把这个删除了。这个是空的。

>>> os.listdir(os.getcwd())
[]
>>> newdir = os.getcwd()
>>> os.removedirs(newdir)

按照我的理解，这里应该报错。因为我是在当前工作目录删除当前工作目录。如果这样能够执行，总觉得有点别扭。但事实上，就行得通了。就算是python的规定吧。不过，让我来确定这个功能的话，还是习惯不能在本地删除本地。

按照上面的操作，在看当前工作目录：

>>> os.getcwd()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 2] No such file or directory

目录被删了，当然没有啦。只能回到父级。

>>> os.chdir(os.pardir)
>>> os.getcwd()
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code'

有点不可思议。本来没有当前工作目录，怎么会有“父级”的呢？但python就是这样。

补充一点，前面说的如果目录不空，就不能用os.removedirs()删除。但是，可以用模块shutil的retree方法。

>>> os.getcwd()
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code'
>>> os.chdir("rd")
>>> now = os.getcwd()
>>> now
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/rd'
>>> os.listdir(now)
['b.py', 'c.py']
>>> import shutil
>>> shutil.rmtree(now)
>>> os.getcwd()
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 2] No such file or directory

请读者注意的是，对于os.makedirs()还有这样的特点：

>>> os.getcwd()
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code'
>>> d0 = os.getcwd()
>>> d1 = d0+"/ndir1/ndir2/ndir3"    #这是想建立的目录，但是中间的ndir1,ndir2也都不存在。
>>> d1
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/ndir1/ndir2/ndir3'
>>> os.makedirs(d1)
>>> os.chdir(d1)
>>> os.getcwd()
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython/2code/ndir1/ndir2/ndir3'

中间不存在的目录也被建立起来，直到做右边的目录为止。与os.makedirs()类似的还有os.mkdir()，不过，os.mkdir()没有上面这个功能，它只能一层一层地建目录。

os.removedirs()和os.rmdir()也类似，区别也类似上面。

文件和目录属性

不管是在什么操作系统，都能看到文件或者目录的有关属性，那么，在os模块中，也有这样的一个方法：os.stat()

>>> p = os.getcwd()    #当前目录
>>> p
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython'

#这个目录的有关信息
>>> os.stat(p)
posix.stat_result(st_mode=16895, st_ino=4L, st_dev=26L, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=12288L, st_atime=1430224935, st_mtime=1430224935, st_ctime=1430224935)

#指定一个文件
>>> pf = p + "/README.md"
#此文件的信息
>>> os.stat(pf)
posix.stat_result(st_mode=33279, st_ino=67L, st_dev=26L, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=50L, st_atime=1429580969, st_mtime=1429580969, st_ctime=1429580969)

从结果中看，可能看不出什么来，先不用着急。这样的结果是对computer姑娘友好的，对读者可能不友好。如果用下面的方法，就友好多了：

>>> fi = os.stat(pf)
>>> mt = fi[8]

fi[8]就是st_mtime的值，它代表最后modified（修改）文件的时间。看结果：

>>> mt
1429580969

还是不友好。下面就用time模块来友好一下：

>>> import time
>>> time.ctime(mt)
'Tue Apr 21 09:49:29 2015'

现在就对读者友好了。

用os.stat()能够查看文件或者目录的属性。如果要修改呢？比如在部署网站的时候，常常要修改目录或者文件的权限等。这种操作在python的os模块能做到吗？

要求越来越多了。在一般情况下，不在python里做这个呀。当然，世界是复杂的。肯定有人会用到的，所以os模块提供了os.chmod()

操作命令

读者如果使用某种linux系统，或者曾经用过dos（恐怕很少），或者再windows里面用过command，对敲命令都不陌生。通过命令来做事情的确是很酷的。比如，我是在ubuntu中，要查看文件和目录，只需要ls就足够了。我并不是否认图形界面，而是在某些情况下，还是离不开命令的，比如用程序来完成查看文件和目录的操作。所以，os模块中提供了这样的方法，许可程序员在python程序中使用操作系统的命令。（以下是在ubuntu系统，如果读者是windows，可以将命令换成DOS命令。）

>>> p
'/home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython'
>>> command = "ls " + p
>>> command
'ls /home/qw/Documents/VBS/StarterLearningPython'

为了输入方便，我采用了前面例子中已经有的那个目录，并且，用拼接字符串的方式，将要输入的命令（查看某文件夹下的内容）组装成一个字符串，赋值给变量command，然后：

>>> os.system(command)
01.md    101.md  105.md  109.md  113.md  117.md  121.md  125.md  129.md   201.md  205.md  209.md  213.md  217.md  221.md   index.md
02.md    102.md  106.md  110.md  114.md  118.md  122.md  126.md  130.md   202.md  206.md  210.md  214.md  218.md  222.md   n001.md
03.md    103.md  107.md  111.md  115.md  119.md  123.md  127.md  1code    203.md  207.md  211.md  215.md  219.md  2code    README.md
0images  104.md  108.md  112.md  116.md  120.md  124.md  128.md  1images  204.md  208.md  212.md  216.md  220.md  2images
0

这样就列出来了该目录下的所有内容。

需要注意的是，os.system()是在当前进程中执行命令，直到它执行结束。如果需要一个新的进程，可以使用os.exec或者os.execvp。对此有兴趣详细了解的读者，可以查看帮助文档了解。另外，os.system()是通过shell执行命令，执行结束后将控制权返回到原来的进程，但是os.exec()及相关的函数，则在执行后不将控制权返回到原继承，从而使python失去控制。

关于python对进程的管理，此处暂不过多介绍。

os.system()是一个用途不少的函数。曾有一个朋友网上询问，用它来启动浏览器。不过，这个操作的确要非常仔细。为什么呢？演示一下就明白了。

>>> os.system("/usr/bin/firefox")

(process:4002): GLib-CRITICAL **: g_slice_set_config: assertion 'sys_page_size == 0' failed

(firefox:4002): GLib-GObject-WARNING **: Attempt to add property GnomeProgram::sm-connect after class was initialised
......

我是在ubuntu上操作的，浏览器的地址是/usr/bin/firefox，可是，那个朋友是windows，他就要非常小心了，因为在windows里面，表示路径的斜杠是跟上面显示的是反着的，可是在python中\这种斜杠代表转义。解决这个问题可以参看《字符串(1)》的转义符以及《字符串(2)》的原始字符串讲述。比较简单的一个方法用r"c:\user\firfox.exe"的样式，因为在r" "中的，都是被认为原始字符了。还没完，因为windows系统中，一般情况下那个文件不是安装在我演示的那个简单样式的文件夹中，而是C:\Program Files，这中间还有空格，所以还要注意，空格问题。简直有点晕头转向了。读者按照这些提示，看看能不能完成用os.system()启动firefox的操作呢？

凡事感觉麻烦的东西，必然有另外简单的来替代。于是又有了一个webbrowser模块。可以专门用来打开指定网页。

>>> import webbrowser
>>> webbrowser.open("http://www.itdiffer.com")
True

不管是什么操作系统，只要如上操作就能打开网页了。

真是神奇的标准库，有如此多的工具，能不加速开发进程吗？能不降低开发成本吗？“人生苦短，我用python”！