开源 python 应用开发（四）python文件和系统综合应用

ajassi2000

已于 2025-07-08 21:41:21 修改

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分类专栏： linux c 到 python开发文章标签：开源 python 开发语言 linux

于 2025-07-08 21:39:28 首次发布

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最近有个项目需要做视觉自动化处理的工具，最后选用的软件为python，刚好这个机会进行系统学习。短时间学习，需要快速开发，所以记录要点步骤，防止忘记。

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本章节内容如下：python的文件操作的综合实例，系统处理的综合实例

一、文件操作的综合实例

1.1 综合代码，实现创建文本文件，打开文件，写入文件，读出文件，关闭文件的功能。

def create_file(filename):
    """创建新文件"""
    try:
        with open(filename, 'w') as f:
            print(f"文件 {filename} 创建成功！")
    except IOError as e:
        print(f"创建文件时出错: {e}")

def write_to_file(filename, content):
    """向文件写入内容"""
    try:
        with open(filename, 'w') as f:  # 'w'模式会覆盖原有内容
            f.write(content)
            print("内容写入成功！")
    except IOError as e:
        print(f"写入文件时出错: {e}")

def append_to_file(filename, content):
    """向文件追加内容"""
    try:
        with open(filename, 'a') as f:  # 'a'模式会追加内容
            f.write(content)
            print("内容追加成功！")
    except IOError as e:
        print(f"追加内容时出错: {e}")

def read_file(filename):
    """读取文件内容"""
    try:
        with open(filename, 'r') as f:
            content = f.read()
            print("文件内容:")
            print(content)
            return content
    except IOError as e:
        print(f"读取文件时出错: {e}")
        return None

def file_operations_example():
    """文件操作示例"""
    filename = "example.txt"
    
    # 创建文件
    create_file(filename)
    
    # 写入内容
    write_to_file(filename, "这是第一行文本。\n")
    
    # 追加内容
    append_to_file(filename, "这是追加的第二行文本。\n")
    
    # 读取内容
    content = read_file(filename)
    
    # 再次追加内容
    append_to_file(filename, "这是追加的第三行文本。\n")
    
    # 再次读取内容
    read_file(filename)

if __name__ == "__main__":
    file_operations_example()

1.2 运行结果

二、系统操作的综合实例

2.1 综合代码，通过菜单实现了常见的系统操作功能，包括文件/目录操作、环境变量管理和系统命令执行等：

import os
import shutil
import subprocess
import sys

def get_current_directory():
    """获取当前工作目录"""
    return os.getcwd()

def change_directory(path):
    """改变当前工作目录"""
    try:
        os.chdir(path)
        print(f"当前工作目录已更改为: {os.getcwd()}")
    except FileNotFoundError:
        print(f"目录不存在: {path}")
    except PermissionError:
        print(f"没有权限访问目录: {path}")

def list_directory_contents(path='.'):
    """列出目录内容"""
    try:
        print(f"目录 {path} 中的内容:")
        for item in os.listdir(path):
            print(f"  {item}")
    except FileNotFoundError:
        print(f"目录不存在: {path}")
    except PermissionError:
        print(f"没有权限访问目录: {path}")

def create_directory(path):
    """创建新目录"""
    try:
        os.makedirs(path, exist_ok=True)
        print(f"目录已创建: {path}")
    except PermissionError:
        print(f"没有权限创建目录: {path}")

def remove_directory(path):
    """删除目录（包括非空目录）"""
    try:
        shutil.rmtree(path)
        print(f"目录已删除: {path}")
    except FileNotFoundError:
        print(f"目录不存在: {path}")
    except PermissionError:
        print(f"没有权限删除目录: {path}")

def delete_file(filepath):
    """删除文件"""
    try:
        os.remove(filepath)
        print(f"文件已删除: {filepath}")
    except FileNotFoundError:
        print(f"文件不存在: {filepath}")
    except PermissionError:
        print(f"没有权限删除文件: {filepath}")
    except IsADirectoryError:
        print(f"路径是目录而不是文件: {filepath}")

def rename_file_or_dir(old_path, new_path):
    """重命名文件或目录"""
    try:
        os.rename(old_path, new_path)
        print(f"已将 {old_path} 重命名为 {new_path}")
    except FileNotFoundError:
        print(f"源路径不存在: {old_path}")
    except PermissionError:
        print(f"没有权限重命名: {old_path} -> {new_path}")

def get_environment_variable(var_name):
    """获取环境变量"""
    value = os.getenv(var_name)
    if value is not None:
        print(f"环境变量 {var_name} = {value}")
    else:
        print(f"环境变量 {var_name} 未设置")
    return value

def execute_system_command(command):
    """执行系统命令并获取输出"""
    try:
        print(f"执行命令: {command}")
        result = subprocess.run(
            command, 
            shell=True, 
            check=True,
            stdout=subprocess.PIPE, 
            stderr=subprocess.PIPE,
            text=True
        )
        print("命令输出:")
        print(result.stdout)
        if result.stderr:
            print("错误输出:")
            print(result.stderr)
        return result.returncode
    except subprocess.CalledProcessError as e:
        print(f"命令执行失败，返回码: {e.returncode}")
        print(f"错误输出: {e.stderr}")
        return e.returncode
    except FileNotFoundError:
        print("命令或程序不存在")
        return -1

def display_menu():
    """显示功能菜单"""
    print("\nPython 系统操作工具")
    print("1. 获取当前工作目录")
    print("2. 改变当前工作目录")
    print("3. 列出目录内容")
    print("4. 创建目录")
    print("5. 删除目录")
    print("6. 删除文件")
    print("7. 重命名文件或目录")
    print("8. 获取环境变量")
    print("9. 执行系统命令")
    print("0. 退出")

def main():
    while True:
        display_menu()
        choice = input("请选择操作 (0-9): ")
        
        if choice == '0':
            print("退出程序")
            break
            
        elif choice == '1':
            print(f"当前工作目录: {get_current_directory()}")
            
        elif choice == '2':
            path = input("请输入要切换到的目录路径: ")
            change_directory(path)
            
        elif choice == '3':
            path = input("请输入要列出的目录路径 (留空为当前目录): ")
            list_directory_contents(path if path else '.')
            
        elif choice == '4':
            path = input("请输入要创建的目录路径: ")
            create_directory(path)
            
        elif choice == '5':
            path = input("请输入要删除的目录路径: ")
            confirm = input(f"确定要删除目录 {path} 吗? (y/n): ")
            if confirm.lower() == 'y':
                remove_directory(path)
                
        elif choice == '6':
            filepath = input("请输入要删除的文件路径: ")
            confirm = input(f"确定要删除文件 {filepath} 吗? (y/n): ")
            if confirm.lower() == 'y':
                delete_file(filepath)
                
        elif choice == '7':
            old_path = input("请输入原路径: ")
            new_path = input("请输入新路径: ")
            rename_file_or_dir(old_path, new_path)
            
        elif choice == '8':
            var_name = input("请输入要查询的环境变量名: ")
            get_environment_variable(var_name)
            
        elif choice == '9':
            command = input("请输入要执行的系统命令: ")
            execute_system_command(command)
            
        else:
            print("无效选择，请重新输入!")
            
        input("\n按Enter键继续...")

if __name__ == "__main__":
    main()

2.2 运行效果