快速容易地处理Windows、Mac 和Linux系统中文件路径问题

作者：景略集智
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来源：知乎
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今天分享一个Python 3里的技巧：快速容易地处理Windows、Mac 和Linux系统中文件路径问题。

编程中有个比较烦人的事情，Windows系统在文件名中间用的是反斜杠字符，而几乎所有其它计算机系统都是用的斜杠字符：

Windows文件名:C:\some_folder\some_file.txt 
大部分其它操作系统:/some_folder/some_file.txt

这事儿最早要追溯到上世纪80年代。第一版的MS-DOS系统使用的是斜杠字符来指明命令行选项。当微软在MS-DOS 2.0系统中添加对文件夹的支持时，由于已经使用了斜杠字符，所以他们就用了反斜杠字符。结果就是30多年后的今天，我们还在被迫忍受这种不一致。

image

第一版MS-DOS

如果你想让你的Python代码在Windows、Mac和Linux系统都能运行，那你就得处理好这种平台特定问题。幸好，Python 3 里有个叫pathlib的新模块，能让我们轻松应对文件问题。

我们下面就看看在Python 3中处理文件名路径的不同方式，看看pathlib如何能让你的编程生活更美好更轻松！

错误方法：手动创建文件路径

比如说，你有一个数据文件夹，包含一个你想在Python程序中打开的文件：

image

如果你用以下Python代码，其实是不对的：

data_folder = "source_data/text_files/" 
file_to_open = data_folder + "raw_data.txt" 
f = open(file_to_open) print(f.read())

注：上面代码由于是在Mac系统上编写，因此使用的是Unix风格的斜杠字符。用Windows的朋友消消气。

从技术上讲，代码在Windows上仍然能够运行，因为Python有个很厉害的功能，当你在Windows系统中调取open()的时候，可以识别出来用的是哪种斜杠。但是即便如此，我们也不能常年靠这个。如果你在错误的操作系统上使用了错误的斜杠符号，有些Python库可能就不凑效了，特别是这些库和其它外部程序和库通过接口相连的时候。

而且Python只在Windows系统上支持识别出混合的斜杠字符，如果是在Mac系统上，代码中用了反斜杠符号的话，就完全不行了：

data_folder = "source_data\\text_files\\" 
file_to_open = data_folder + "raw_data.txt" 
f = open(file_to_open) 
print(f.read()) 
# 在Mac上，代码会引发异常:# FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'source_data\\text_files\\raw_data.txt'

由于以上以及其它原因，使用硬编码路径字符串写代码，会让其它程序员觉得不太靠谱。不管怎么说，应当避免这种情况。

传统解决方法：Python的os.path模块

Python的os.path模块中有很多工具可以处理这种特定操作系统的文件问题。

你可以用os.path.join()来创建一个路径字符串，确保针对当前操作系统使用正确的斜杠字符：

import os.path 
data_folder = os.path.join("source_data", "text_files") 
file_to_open = os.path.join(data_folder, "raw_data.txt") 
f = open(file_to_open) print(f.read())

这样代码不管是在Windows还是Mac系统上都能完美运行。问题是用这种方法实在太痛苦了。写出来os.path.join()，把路径的每个部分作为一个独立的字符串来传递，实在是又麻烦又不直观。

由于os.path模块里的大部分函数用起来都比较烦人，所以很多开发者常常“忘记”用它们，哪怕比较熟悉。这就造成了很多跨平台bug，让用户很恼火。

更好的解决方法：Python 3的pathlib！

Python 3.4介绍了一种全新的标准库pathlib，用于处理文件和路径问题，而且效果很棒！

使用pathlib时，你只需用斜杠符将路径或文件名传入一个新的Path()对象，剩下的交给它就可以了：

from pathlib import Path 
data_folder = Path("source_data/text_files/") 
file_to_open = data_folder / "raw_data.txt" 
f = open(file_to_open) print(f.read())

这里注意两点：

• 你应当在pathlib函数中使用斜杠符号。Path()对象会将斜杠符转换为适用于操作系统的正确斜杠符号。挺好！
• 如果你想添加路径，你可以在代码中直接使用/operator。再也不用一遍一遍的写os.path.join(a,b)了。

除了这之外，pathlib还有很多其它不错的功能：

例如，我们可以读取text文件的内容，再也不用担心搞混打开文件和关闭文件：

from pathlib import Path 
data_folder = Path("source_data/text_files/") 
file_to_open = data_folder / "raw_data.txt" 
print(file_to_open.read_text())

在上面的代码中，原来是有点问题的，因为打开的文件一直没有关闭，而pathlib则完全避免了这个问题。

实际上，pathlib能够很快很容易的做出大多数标准的文件操作：

from pathlib import Path 
filename = Path("source_data/text_files/raw_data.txt") 
print(filename.name)  # prints "raw_data.txt" 
print(filename.suffix)  # prints "txt" 
print(filename.stem)  # prints "raw_data" if not filename.exists():    
print("Oops, file doesn't exist!")
else:print("Yay, the file exists!")

你甚至可以用pathlib准确地将Unix路径转换成Windows格式的路径：

from pathlib import Path, PureWindowsPath 
filename = Path("source_data/text_files/raw_data.txt") # 将路径转换为 Windows 格式
path_on_windows = PureWindowsPath(filename) 
print(path_on_windows)  # prints "source_data\text_files\raw_data.txt"

如果你真的想在代码中安全地使用反斜杠符号，可以将路径声明为Windows格式，pathlib会将它转换为适用当前操作系统的格式：

from pathlib import Path, PureWindowsPath  # 由于已明确声明路径在Windows格式中，因此可以用斜杠符号filename = PureWindowsPath("source_data\\text_files\\raw_data.txt")  
# 将路径转换为适用当前操作系统的正确格式
correct_path = Path(filename) 
print(correct_path)  # 在Mac和Linux上打印 "source_data/text_files/raw_data.txt" 
                               # 在Windows上打印"source_data\text_files\raw_data.txt" 

如果你想更酷一点，也可以用pathlib解决相对文件路径，解析网络分享路径和生成file://urls等这些问题。这里举个例子，只需两行代码就能让你在浏览器上打开一个本地文件：

from pathlib import Path
import webbrowser 
filename = Path("source_data/text_files/raw_data.txt") 
webbrowser.open(filename.absolute().as_uri())