pathlib 模块的详细指南

以下是关于 Python pathlib 模块的详细指南，涵盖文件路径操作的核心功能及实际应用场景，帮助您替代传统的 os.path 方法：

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一、pathlib 基础

1. ​无需安装

pathlib 是 Python 3.4+ 的标准库，直接导入即可：

from pathlib import Path

2. ​创建路径对象

# 当前工作目录
current_dir = Path.cwd()

# 相对路径
config_path = Path("config/data.yml")

# 绝对路径
abs_path = Path("/etc/nginx/nginx.conf")

3. ​路径拼接

用 / 运算符代替字符串拼接：

base_dir = Path("my_project")
config_file = base_dir / "src" / "config.yaml"  # 自动处理斜杠

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二、常用操作示例

1. ​检查路径属性

path = Path("data/sample.yml")

print(path.exists())      # 路径是否存在？
print(path.is_file())     # 是否是文件？
print(path.is_dir())      # 是否是目录？
print(path.suffix)        # 文件后缀: .yml
print(path.stem)          # 无后缀文件名: sample
print(path.parent)        # 父目录: data

2. ​读写文件

# 读取 YAML 文件（结合 PyYAML）
import yaml
data = yaml.safe_load(path.read_text(encoding="utf-8"))

# 写入文件
new_path = Path("output/data_processed.yml")
new_path.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True)  # 自动创建目录
new_path.write_text(yaml.dump(data), encoding="utf-8")

3. ​遍历目录

# 递归查找所有 YAML 文件
for yaml_file in Path("data").rglob("*.yaml"):
    print(yaml_file)

4. ​路径解析

path = Path("/var/log/app/error.log")

print(path.name)          # 文件名: error.log
print(path.parent)        # 父目录: /var/log/app
print(path.anchor)        # 根目录: /
print(path.parts)         # 路径分解: ('/', 'var', 'log', 'app', 'error.log')

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三、进阶用法

1. ​处理用户家目录

home = Path.home()
ssh_config = home / ".ssh/config"

2. ​临时文件

with Path("temp_file.tmp").open("w") as f:
    f.write("临时内容")

# 自动清理（Python 3.12+）
with Path("temp_file.tmp").delete_on_close() as f:
    f.write_text("内容")

3. ​通配符匹配（Glob）​

# 匹配当前目录下所有 CSV 文件
for csv_file in Path().glob("*.csv"):
    print(csv_file)

# 递归匹配子目录中的 Markdown 文件
for md_file in Path("docs").rglob("*.md"):
    print(md_file)

4. ​修改文件属性

path = Path("data.txt")
path.touch()              # 创建空文件
path.chmod(0o644)         # 修改权限

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四、与 YAML 处理结合实战

场景：动态加载多环境配置

目录结构：

config/
├── dev/
│   └── settings.yaml
└── prod/
    └── settings.yaml

from pathlib import Path
import yaml

def load_config(env: str) -> dict:
    config_path = Path("config") / env / "settings.yaml"
    if not config_path.exists():
        raise FileNotFoundError(f"{config_path} 不存在")
    return yaml.safe_load(config_path.read_text())

# 使用示例
dev_config = load_config("dev")
prod_config = load_config("prod")

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五、常见问题解决

1. ​路径不存在时报错

path = Path("non_existent.txt")
try:
    data = path.read_text()
except FileNotFoundError:
    print(f"{path} 未找到")

2. ​跨平台路径兼容性

• 使用 / 运算符代替反斜杠
• 避免硬编码路径分隔符（Path 自动处理 Windows/Unix 差异）

3. ​路径转字符串

str_path = str(Path("data") / "config.yml")  # 需要字符串的场景（如传给第三方库）

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六、pathlib vs os.path 对比

操作	pathlib 写法	os.path 写法
拼接路径	Path("a") / "b"	os.path.join("a", "b")
获取父目录	path.parent	os.path.dirname(path)
检查文件是否存在	path.exists()	os.path.exists(path)
创建目录	path.mkdir(parents=True)	os.makedirs(path, exist_ok=True)

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七、最佳实践

1. ​优先使用 Path 对象，减少字符串操作。
2. ​链式调用：Path().parent.joinpath("new_dir").mkdir()
3. ​尽早处理异常：在操作前检查 exists() 或捕获 FileNotFoundError
4. ​用 resolve() 获取绝对路径：Path("data.txt").resolve()

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通过 pathlib，您可以更安全、直观地操作文件路径，特别适合与 YAML/JSON 等配置文件处理结合使用。