我们必须知道，我们终将知道。

David Hilbert数学公理化之父

📂 路径处理

pathlib 是 Python 处理文件路径的现代工具，提供面向对象、跨平台的路径处理 API。

📌 本节要点

pathlib 优先：新项目推荐 Path 对象，代码更短、跨平台、面向对象
/ 运算符：路径拼接，比 os.path.join 更直观
属性访问：.name / .stem / .suffix / .parent 替代 os.path.basename 等函数
小文件读写：read_text() / write_text() 一行搞定 :::

pathlib 快速体验

os.path vs pathlib

传统的 os.path 把路径当作字符串，所有操作都是函数调用：

Python
import os

# 传统写法：字符串拼接，平台相关
base = '/home/user'
full = os.path.join(base, 'docs', 'readme.txt')
name = os.path.basename(full)
parent = os.path.dirname(full)
exists = os.path.exists(full)

而 pathlib 把路径封装成 Path 对象，操作更直观、更链式：

Python
from pathlib import Path

# 现代写法：面向对象，跨平台
base = Path('/home/user')
full = base / 'docs' / 'readme.txt'
name = full.name
parent = full.parent
exists = full.exists()

推荐使用 pathlib

对于新项目，强烈推荐使用 pathlib：代码更短、可读性更好、自动处理平台差异（Windows 用 \，Linux/macOS 用 /）。os.path 仅在维护老代码时才需要。

Path 对象基础

创建 Path

Python
from pathlib import Path

p1 = Path('hello.txt')              # 相对路径
p2 = Path('/home/user/docs')        # 绝对路径
p3 = Path()                         # 当前目录
p4 = Path.home()                    # 用户主目录，如 /home/tom
p5 = Path.cwd()                     # 当前工作目录

# Windows 上也能正常工作
win_path = Path('C:/Users/Tom/Documents')
print(win_path)  # C:\Users\Tom\Documents

/ 运算符拼接路径

Path 重载了 / 运算符，可以像拼接字符串一样拼接路径，但语义更清晰：

Python
base = Path('/home/user')
docs = base / 'docs'
readme = docs / 'readme.txt'

# 等价于
readme = Path('/home/user') / 'docs' / 'readme.txt'

常用属性

Python
p = Path('/home/user/docs/readme.txt')

print(p.name)        # 'readme.txt'    文件名（含扩展名）
print(p.stem)        # 'readme'        文件名（不含扩展名）
print(p.suffix)      # '.txt'          扩展名
print(p.suffixes)    # ['.txt']        所有扩展名（如 '.tar.gz' → ['.tar', '.gz']）
print(p.parent)      # '/home/user/docs'   父目录
print(p.parts)       # ('/', 'home', 'user', 'docs', 'readme.txt')

修改路径

Python
p = Path('/home/user/docs/readme.txt')

# 修改文件名
print(p.with_name('intro.md'))         # /home/user/docs/intro.md
print(p.with_suffix('.md'))            # /home/user/docs/readme.md

# Python 3.12+ 新增方法
print(p.with_stem('intro'))            # /home/user/docs/intro.txt
print(p.with_parent('/tmp'))           # /tmp/readme.txt

读写文件

Path 对象直接提供了便捷的读写方法，无需再用 open()：

Python
from pathlib import Path

p = Path('note.txt')

# 一次写入（覆盖）
p.write_text('你好，世界\n', encoding='utf-8')

# 一次读取
content = p.read_text(encoding='utf-8')
print(content)  # 你好，世界

# 二进制读写
p.write_bytes(b'\x89PNG\r\n\x1a\n')
data = p.read_bytes()
print(data)  # b'\x89PNG\r\n\x1a\n'

注意一次性读写

read_text() 和 write_text() 是一次性操作，会把整个文件读入/写入内存。只适合中小文件，大文件还是要用 open() 迭代。

判断文件类型与获取信息

Python
from pathlib import Path

p = Path('/home/user/docs/readme.txt')

# 判断存在性和类型
p.exists()              # 是否存在
p.is_file()             # 是否是文件
p.is_dir()              # 是否是目录

# 获取文件信息
print(p.stat().st_size)         # 文件大小（字节）
print(p.stat().st_mtime)       # 修改时间（时间戳）

创建与删除

创建目录

Python
from pathlib import Path

p = Path('data/cache/logs')

# 创建单层目录
Path('new_folder').mkdir()

# 递归创建多层（类似 mkdir -p）
p.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
# parents=True：允许创建多层
# exist_ok=True：目录已存在时不报错

默认参数会报错

mkdir() 默认 parents=False, exist_ok=False。如果目录已存在或父目录不存在，会抛出 FileExistsError / FileNotFoundError。实际开发中通常都加 parents=True, exist_ok=True。

删除文件和目录

Python
# 删除文件
Path('temp.txt').unlink(missing_ok=True)
# missing_ok=True 是 3.8 新增：文件不存在时不报错

# 删除空目录
Path('empty_folder').rmdir()

# 删除非空目录：需要用 shutil
import shutil
shutil.rmtree('folder_with_files')

glob 与 rglob：查找文件

glob：当前层匹配

Python
from pathlib import Path

# 当前目录下的所有 .txt 文件
for f in Path('.').glob('*.txt'):
    print(f)

rglob：递归匹配

Python
# 递归查找所有 .py 文件
for f in Path('.').rglob('*.py'):
    print(f)

# 等价于 glob('**/*.py')
for f in Path('.').glob('**/*.py'):
    print(f)

glob 结果未排序

Path.glob() 返回的结果顺序是不确定的（取决于文件系统）。如果需要稳定顺序，请用 sorted(Path('.').glob('*.txt'))。

✅ 本节总结

优先使用 pathlib.Path 而非 os.path，代码更短、跨平台、面向对象
路径拼接用 / 运算符，访问属性用 .name / .stem / .suffix / .parent
小文件读写用 read_text() / write_text()，大文件用 open() + 迭代
判断存在用 exists()，判断类型用 is_file() / is_dir()
创建目录用 mkdir(parents=True, exist_ok=True)，删除文件用 unlink(missing_ok=True)
查找文件用 glob() 当前层，rglob() 递归，结果未排序，需要排序用 sorted()

🎯 动手练习

基础题

用 pathlib 创建一个多层目录结构 project/src/tests，然后用 glob 查找所有 .py 文件。
给定一个文件路径，用 pathlib 属性提取文件名、扩展名、父目录，并用 with_suffix 将 .txt 改为 .md。

进阶题

写一个函数，接收目录路径，递归统计该目录下所有文件的总大小（字节），并按大小降序返回前 10 个文件。
用 pathlib 实现一个简单的文件备份工具：比较源目录和目标目录，找出新增和修改的文件并复制过去。

下一章我们将学习如何在 Python 中读写 JSON——一种最流行的数据交换格式。

📌 本节要点​

os.path vs pathlib​

Path 对象基础​

创建 Path​

/ 运算符拼接路径​

常用属性​

修改路径​

读写文件​

判断文件类型与获取信息​

创建与删除​

创建目录​

删除文件和目录​

glob 与 rglob：查找文件​

glob：当前层匹配​

rglob：递归匹配​

延伸阅读​

✅ 本节总结​

🎯 动手练习​

基础题​

进阶题​