Python 如何查找文件

Python被认为是编程世界中最具适应性和流行性的语言之一。其易用性和可靠性使其成为许多领域开发人员的首选。对于程序员来说，经常的任务之一就是在自己的计算机上寻找文件。无论是组织数据、分析日志还是开发文件管理解决方案，Python中的文件查找都是一项关键能力。

在本文中，我们将探讨一些Python文件查找的策略和方法。我们将讨论传统方法和更复杂的方法，并详细解释以确保您充分理解这些概念。

同时，我们还将提供一些代码示例，展示几种文件搜索技术，以便您可以选择最适合您独特用例的方法。

让我们开始这个令人兴奋的Python文件探索之旅吧！

使用os.walk()进行目录遍历

os.walk()方法是Python中导航目录的主要方式之一。它使我们能够通过从给定路径开始遍历目录树，来搜索该路径内包含的所有文件和子目录。

示例

导入os模块，该模块提供各种操作系统功能，如文件和目录管理。
函数find_files_with_os_walk()接受两个参数：search_path（开始搜索的目录路径）和target_extension（要搜索的文件扩展名）。
我们在函数内部创建一个名为found_files的空列表，用于存储匹配指定扩展名的文件的路径。
使用os.walk()函数迭代目录树，在每次迭代后返回当前根目录、其子目录列表和文件列表。
通过嵌套循环检查每个文件的扩展名，如果匹配目标扩展名，则将其完整路径添加到found_files列表中。

import os

def find_files_with_os_walk(search_path, target_extension):
   found_files = []
   for root, dirs, files in os.walk(search_path):
      for file in files:
         if file.endswith(target_extension):
            found_files.append(os.path.join(root, file))
   return found_files

使用glob.glob()进行更简单的文件搜索

另一个有用的文件搜索工具是glob模块。它提供了glob.glob()函数，允许我们使用通配符和模式来搜索文件。

示例

首先我们导入glob模块，该模块专注于基于模式的文件搜索。
函数find_files_with_glob()的search_pattern参数指定了用于匹配文件的通配符模式。
使用提供的模式进行搜索，glob.glob()函数提供了与模式匹配的文件路径列表。

import glob

def find_files_with_glob(search_pattern):
   return glob.glob(search_pattern)

利用pathlib实现增强型文件路径操作

Python 3.4引入了pathlib模块，提供了一种面向对象的文件路径处理方法。它简化了文件路径操作，并提供了方便的glob()方法。

示例

我们从pathlib包中导入Path类，它是文件系统路径的表示方式。
我们在find_files_with_pathlib()方法中使用Path(search_path)将search_path参数转换为Path对象。
Path的glob()方法提供了模式匹配的能力；在本例中，我们使用**通配符来扫描每个子目录。
该方法返回一个生成器，因此我们使用list()将其转换为列表，并根据target_extension过滤文件。

from pathlib import Path

def find_files_with_pathlib(search_path, target_extension):
   search_path = Path(search_path)
   return list(search_path.glob(f"**/*.{target_extension}"))

使用fnmatch.fnmatch()进行简化的模式匹配

如果您想要一种更简单的模式匹配策略，则fnmatch模块非常有用。它提供fnmatch.fnmatch()方法，可以使用类似于Unix shell中的通配符来匹配文件名。

示例

为了使用fnmatch.fnmatch()方法，我们现在除了os模块之外还要导入fnmatch模块。
方法find_files_with_fnmatch()接受两个参数：target_pattern，一个用于匹配文件名的Unix shell样式通配符模式，和search_path，搜索的起始目录路径。
与之前一样，我们使用os.walk()遍历目录树，并使用fnmatch.fnmatch()方法根据target_pattern筛选文件。

import os
import fnmatch

def find_files_with_fnmatch(search_path, target_pattern):
   found_files = []
   for root, dirs, files in os.walk(search_path):
      for file in files:
         if fnmatch.fnmatch(file, target_pattern):
            found_files.append(os.path.join(root, file))
   return found_files

使用os.scandir()方法以提高性能

为了更高效地扫描目录，Python提供了os.scandir()方法，该方法在Python 3.5中引入。它返回一个迭代器，其中包含有关每个文件条目的附加信息，使其比os.walk()在处理大型目录时更快。

示例

在这个例子中，我们仍然使用os模块，但是为了得到一个更快的目录迭代器，我们使用os.scandir()而不是os.walk()。
与之前的实例一样，我们向方法find_files_with_os_scandir()发送了两个参数：target_extension和search_path（搜索的起始目录路径）。
为了确保正确的资源管理，我们使用了一个with语句，并在with块内循环遍历os.scandir()迭代器。
如果每个项目的名称与目标扩展名匹配并且它是一个文件，我们将其完整路径追加到found_files列表中。

import os

def find_files_with_os_scandir(search_path, target_extension):
   found_files = []
   with os.scandir(search_path) as entries:
      for entry in entries:
         if entry.is_file() and entry.name.endswith(target_extension):
            found_files.append(entry.path)
   return found_files