Python - pathlib 库的详细介绍

一、pathlib 库概述

• ​功能：以面向对象方式处理文件系统路径，替代传统的 os.path 字符串拼接。
• ​核心类：
  • Path：具体路径对象（支持实际文件操作）
  • PurePath：纯路径计算对象（不涉及实际IO操作）
• ​优势：
  • 链式方法调用，代码更简洁
  • 自动处理跨平台路径差异（/ vs \）
  • 支持路径解析与组合
• ​导入方式：

from pathlib import Path

二、核心操作详解

​1. 创建路径对象

操作类型	示例代码	说明
当前目录	p = Path()	等价于 Path.cwd()
绝对路径	p = Path("/usr/bin/python")	直接指定完整路径
相对路径	p = Path("docs/report.pdf")	基于当前工作目录解析
用户目录	p = Path.home() / "Downloads"	使用 / 运算符拼接路径

 ​2. 路径解析与组合

方法/属性	示例代码	输出示例
path.name	Path("dir/file.txt").name	file.txt
path.stem	Path("file.tar.gz").stem	file.tar
path.suffix	Path("file.tar.gz").suffix	.gz
path.parent	Path("a/b/c.txt").parent	a/b（Path对象）
path.parts	Path("/a/b/c.txt").parts	('/', 'a', 'b', 'c.txt')
/ 运算符	Path("a") / "b" / "c.txt"	a/b/c.txt
path.joinpath()	Path("a").joinpath("b", "c")	a/b/c

 3. 路径检测与属性

方法	示例代码	说明
path.exists()	Path("file.txt").exists()	路径是否存在
path.is_file()	Path("file.txt").is_file()	是否为文件
path.is_dir()	Path("docs").is_dir()	是否为目录
path.is_absolute()	Path("a/b").is_absolute()	是否为绝对路径
path.stat()	Path("file.txt").stat().st_size	获取文件大小（字节）
path.resolve()	Path("../a").resolve()	解析符号链接并返回绝对路径

 4. 文件操作

方法	示例代码	说明
path.touch()	Path("new.txt").touch()	创建空文件（类似 touch）
path.mkdir()	Path("new_dir").mkdir()	创建目录（可设置 parents=True 递归创建）
path.rename()	p.rename("new_name.txt")	重命名/移动文件
path.unlink()	Path("temp.txt").unlink()	删除文件
path.rmdir()	Path("empty_dir").rmdir()	删除空目录

 5. 文件读写

方法	示例代码	说明
path.read_text()	Path("file.txt").read_text()	读取文本（自动解码）
path.write_text()	Path("file.txt").write_text("Hello")	写入文本（覆盖）
path.read_bytes()	Path("img.png").read_bytes()	读取二进制数据
path.write_bytes()	Path("data.bin").write_bytes(b"\x00")	写入二进制数据

 6. 目录遍历

方法	示例代码	说明
path.iterdir()	[p for p in Path().iterdir()]	遍历目录条目（非递归）
path.glob()	Path().glob("**/*.py")	通配符搜索（支持 ** 递归）
path.rglob()	Path().rglob("*.log")	递归通配符搜索（等价于 glob("**/*.log")）

三、实际应用示例

​1. 批量重命名图片

folder = Path("photos")
for idx, img_path in enumerate(folder.glob("*.jpg")):
    new_name = f"vacation_{idx:03d}.jpg"
    img_path.rename(folder / new_name)

 2. 统计目录大小

def get_dir_size(path):
    return sum(f.stat().st_size for f in path.rglob("*") if f.is_file())

size = get_dir_size(Path("/data"))
print(f"总大小: {size / 1024**2:.2f} MB")

 3. 配置文件读取

config_path = Path.home() / ".config/app.conf"
if config_path.exists():
    settings = {
        line.split("=")[0]: line.split("=")[1].strip()
        for line in config_path.read_text().splitlines()
    }
else:
    settings = {}

 ​4. 创建项目结构

project = Path("my_project")
(project / "src/utils").mkdir(parents=True, exist_ok=True)
(project / "docs/api.md").touch()
(project / "README.md").write_text("# My Project\n")

 四、与传统 os.path 对比

操作	os.path 写法	pathlib 写法
路径拼接	os.path.join("a", "b")	Path("a") / "b"
获取父目录	os.path.dirname("/a/b/c")	Path("/a/b/c").parent
获取文件名	os.path.basename("/a/b/c.txt")	Path("/a/b/c.txt").name
检测文件存在	os.path.exists("file.txt")	Path("file.txt").exists()
递归创建目录	os.makedirs("a/b", exist_ok=True)	Path("a/b").mkdir(parents=True, exist_ok=True)

五、注意事项

​1. 路径标准化

• ​统一斜杠方向：Path 对象在字符串转换时自动适配当前系统

  str(Path("a/b/c"))  # Windows 输出 'a\\b\\c'，Linux/macOS 输出 'a/b/c'

​2. 性能优化

• ​大量文件操作：glob() 和 rglob() 可能较慢，考虑使用 os.scandir() 处理海量文件

​3. 异常处理

• ​操作失败处理：

  try:
      Path("important.txt").unlink()
  except FileNotFoundError:
      print("文件不存在")
  except PermissionError:
      print("无删除权限")

​4. 兼容性

• ​旧版 Python：Python < 3.6 的 pathlib 功能受限（如缺失 os.fspath() 支持）

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​六、最佳实践

1. ​优先使用 / 运算符：路径拼接更直观
2. ​链式调用：

   (Path.cwd() / "data")
     .mkdir(exist_ok=True)
     .joinpath("2023.log")
     .touch()

3. ​利用解析功能：

   path = Path("docs/reports/final.pdf")
   print(f"目录: {path.parent}, 文件名: {path.stem}, 扩展名: {path.suffix}")