Python os模块文件操作（一）

一、文件描述符

在使用代码对文件进行操作时，为了指定操作的文件，避免不了要使用文件描述符，所以我们先介绍什么是文件描述符。

操作系统为了高效管理已经被打开的文件，会给每个打开的文件创建索引，这个索引就叫做文件描述符。

文件描述符是非负整数(索引)，用于指代被打开的文件(关闭状态的文件没有)。所有执行i/o操作的系统调用都是通过文件描述符完成的，进程通过文件描述符来访问文件。

在程序(如python)刚启动的时候，默认有3个文件描述符：0(标准输入)，1(标准输出)，2(标准错误)，系统默认使用了 0～2的文件描述符，之后当我们进行 open,create 等操作的时候，文件描述符从3开始，依次添加。

当我们新建create或者打开open一个文件，得到的文件描述符fd是从3开始的，继续新建或打开一个文件，文件描述符继续自增，当释放close之后，文件描述符自减，如果再继续新建，则填补之前减掉的空缺。

既然文件描述符是操作系统(进程)层面的索引，那需要使用文件描述符时怎么获取呢？

在os模块新建或打开一个文件时，会将文件描述符返回给我们。同时，Python提供了获取文件描述符的方法fileno()，使用当前文件f的fileno()方法，可以获取文件对象f的文件描述符，使用起来很方便。在接下来的文件操作中会使用到。

二、os创建文件夹操作

# coding=utf-8
import os
 
 
try:
    # 在当前目录下创建一个文件夹
    os.mkdir('test_folder')
except os.error:
    pass
# 获取当前所在目录
print(os.getcwd())
try:
    # 重命名文件夹
    os.rename('test_folder', 'os_folder')
except os.error:
    pass
# 获取目录中的文件
print(os.listdir('os_folder'))

运行结果：

/home/python/Desktop/python_demo/os_test
[]

os.mkdir(folder_name)在当前目录下创建一个指定名字的空文件夹，运行代码后会看到当前目录下多出来一个文件夹。在使用mkdir()时最好try一下，如果同名文件夹存在的时候，创建失败，程序会报错。

os.getcwd()方法会返回当前所在的绝对路径。

os.rename(old, new)方法将指定的文件夹（或文件）名字从old改成new，修改后可以看到文件夹的名字变化了。使用时最好try一下，如果已经有文件夹的名字叫new了，修改失败，程序会报错。

os.listdir(folder_name)返回指定文件夹中有哪些文件夹和文件，不包含隐藏文件，返回结果是一个列表。当然，在我们刚创建的文件夹里，现在还什么也没有，所以返回的是空列表。

三、os创建文件操作

# 改变目录
os.chdir('os_folder')
print(os.getcwd())
# 打开一个文件,返回的是文件的文件描述符
fd = os.open('aaa.txt', os.O_CREAT|os.O_WRONLY)
# 在文件中写入内容
print(fd)
os.write(fd, 'aaaaa'.encode('utf-8'))
# 关闭文件
os.close(fd)
with open('aaa.txt', 'r') as f:
    # 获取当前文件的文件描述符
    print(f.fileno())

运行结果：

/home/python/Desktop/python_demo/os_test/os_folder
3
3

运行上面的代码后，在os_folder目录下创建了一个aaa.txt的文件，打开aaa.txt文件，里面的内容是aaaaa。

os.chdir(folder_name)是改变当前所在的目录位置，进入到其他的文件夹中。类似于命令行中的cd。使用os.chdir()后，再使用os.getcwd()查看目录，看到已经进入指定的目录中了。

os.open(file, flags[, mode])可以创建一个不存在的文件或者打开一个已经存在的文件，返回值是文件的文件描述符。

如果打开的文件不存在，则需要给flags参数传值os.O_CREAT表示创建，否则代码会报错。如果是打开一个已经存在的文件，flags传入了os.O_CREAT不会影响打开。

os.open()返回文件描述符，给其他文件操作方法使用，如os.write()，os模块中很多文件的操作都是依靠文件描述符来定位文件。

os.write(fd, str)是在文件fd中写入内容，fd是文件的文件描述符，str是写入文件中的内容。

os.close(fd)是将文件fd关闭，如果不使用close()方法，则这个文件一直处于打开状态。

在前面说了，可以使用fileno()获取到文件对象的文件描述符，这里使用with open打开上面创建的文件，使用f.fileno()返回了f的文件描述符。

四、os.open()的参数说明

os.open(file, flags[, mode])

file参数是需要打开的文件名。

mode是可选参数，是文件的权限操作，默认是777，我们先不讨论这个参数。

flags的值需要特别注意，它指定可以对打开的文件进行哪些操作，语法比较特殊，必须按照语法要求来传值。

flags的常用值，如果同时使用多个，用管道符 | 隔开（了解常用的即可）：

os.O_CREAT: 创建并打开一个新文件

os.O_RDONLY: 以只读的方式打开

os.O_WRONLY: 以只写的方式打开

os.O_RDWR : 以读写的方式打开

os.O_APPEND: 以追加的方式打开

os.O_NONBLOCK: 打开时不阻塞

os.O_TRUNC: 打开一个文件并截断它的长度为零（必须有写权限）

os.O_EXCL: 如果指定的文件存在，返回错误

os.O_SHLOCK: 自动获取共享锁

os.O_EXLOCK: 自动获取独立锁

os.O_DIRECT: 消除或减少缓存效果

os.O_FSYNC : 同步写入

os.O_NOFOLLOW: 不追踪软链接

五、os读取文件内容和删除文件

os.chdir('os_folder')
# 创建一个bbb.txt的文件
fd = os.open('bbb.txt', os.O_RDWR|os.O_CREAT)
# 写入内容
os.write(fd, 'bbbbbbb'.encode('utf-8'))
# 关闭文件
os.close(fd)
# 以只读方式打开
fd = os.open('bbb.txt', os.O_RDONLY)
# 从文件描述符fd中读取最多n个字节
print(os.read(fd, 20).decode('utf-8'))
os.close(fd)
# 删除文件
os.remove('bbb.txt')

运行结果：

bbbbbbb

上面的代码中，新建了一个bbb.txt文件，然后写入内容，供我们读取。

os.read(fd， n)表示从指定的文件中读取n个字节的内容，如果n大于文件中内容的长度，则返回文件中的所有内容，如果文件中的内容已经读完了(多次读时)，则返回空字符串。

注意：使用一次os.open()方法打开文件后，如果对文件进行写，接着进行读，读取到的内容是空的。需要将文件关闭，然后重新打开再读，才有内容。相当于读的时候，访问到的还是文件刚打开时的状态，而不是文件写入后的状态。

os.remove(file)方法将指定的文件删除，可以接文件的路径。

更多文件操作参考下一篇：（Python os模块文件操作（二））