Windows文件名非用反斜杠？Python帮你解决这个麻烦!

2019-07-22 本文已影响0人 14e61d025165

要想让你的 Python 代码同时在 Windows 和 Mac/Linux 上工作，你需要处理不同系统文件名用不同斜杠的问题。而 Python 3 有一个名为「pathlib」的新模块，可以帮你解决这个麻烦。

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在编程过程中，我们往往会遇到一个小麻烦——微软Windows 系统在文件夹名之间使用反斜杠字符，而几乎所有其它的计算机（操作系统）都使用正斜杠：

<pre spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; margin: 5px 0px; padding: 5px 10px; border: 0px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-weight: 400; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; cursor: text; counter-reset: list-1 0 list-2 0 list-3 0 list-4 0 list-5 0 list-6 0 list-7 0 list-8 0 list-9 0; background-color: rgb(240, 240, 240); border-radius: 3px; white-space: pre-wrap; color: rgb(34, 34, 34); letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">Windows filenames:
C:\some_folder\some_file.txt
Most other operating systems:
/some_folder/some_file.txt
</pre>

这是由于上世纪 80 年代早期计算机历史上的一个小意外。「MS-DOS」的第一版使用了正斜杠字符来指定命令行选项。当微软在「MS-DOS 2.0」中加入了对文件夹的支持时，正斜杠字符已经被使用了，所以他们采用了反斜杠作为替代。35 年后，我们仍然被受困于这种不一致性。

如果你想让你的 Python 代码同时在 Windows 和 Mac/Linux 上工作，你就需要处理这种与平台相关的问题。幸运的是，Python 3 有一个名为「pathlib」的新模块，使得用户处理文件几乎没有任何困难。

「pathlib」模块链接：https://docs.python.org/3/library/pathlib.html

让我们快速浏览一下处理文件名路径的不同方法，看看「pathlib」如何能让你的生活变得更美好！

错误的解决方案： 手动构建文件路径

假设你有一个数据文件夹，该文件夹包含你想要在你的 Python 程序中打开的文件：

<tt-image data-tteditor-tag="tteditorTag" contenteditable="false" class="syl1563778038448" data-render-status="finished" data-syl-blot="image" style="box-sizing: border-box; cursor: text; color: rgb(34, 34, 34); font-family: "PingFang SC", "Hiragino Sans GB", "Microsoft YaHei", "WenQuanYi Micro Hei", "Helvetica Neue", Arial, sans-serif; font-size: 16px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-weight: 400; letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: pre-wrap; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; background-color: rgb(255, 255, 255); text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial; display: block;">

image

在 Python 中对其进行编码是「错误」的方式：

<pre spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; margin: 5px 0px; padding: 5px 10px; border: 0px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-weight: 400; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; cursor: text; counter-reset: list-1 0 list-2 0 list-3 0 list-4 0 list-5 0 list-6 0 list-7 0 list-8 0 list-9 0; background-color: rgb(240, 240, 240); border-radius: 3px; white-space: pre-wrap; color: rgb(34, 34, 34); letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">data_folder = "source_data/text_files/"
file_to_open = data_folder + "raw_data.txt"
f = open(file_to_open)
print(f.read())
</pre>

请注意，由于我使用的是 Mac 系统，所以我使用了「Unix」风格的正斜杠对路径进行了硬编码。这也会让 Windows 的用户感到愤怒。

从技术上讲，这段代码在 Windows 上仍然有效，因为 Python 有一个「黑客」（hack）技术：当你在 Windows 上调用「open()」函数时，它会识别这两种斜线。但即便如此，你也不应该依赖它。如果你在错误的操作系统上使用了错误类型的斜杠（尤其是在它们与外部程序或代码库交互时），并不是所有的 Python 库都会正常工作。

Python 对混合斜杠类型的支持是一种只针对 Windows 的「黑客」技术，它反过来并不起作用。在 Mac 系统环境下，在代码中使用反斜杠会导致彻底失败：

<pre spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; margin: 5px 0px; padding: 5px 10px; border: 0px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-weight: 400; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; cursor: text; counter-reset: list-1 0 list-2 0 list-3 0 list-4 0 list-5 0 list-6 0 list-7 0 list-8 0 list-9 0; background-color: rgb(240, 240, 240); border-radius: 3px; white-space: pre-wrap; color: rgb(34, 34, 34); letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">data_folder = "source_data\text_files\"
file_to_open = data_folder + "raw_data.txt"
f = open(file_to_open)
print(f.read())

On a Mac, this code will throw an exception:

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'source_data\text_files\raw_data.txt'

</pre>

由于所有这些原因以及其他原因，使用硬编码的路径字符串编写代码，是一种会让其他程序员十分「嫌弃」的做法。一般来说，你应该尽量避免这么做。

以前的解决方案： Python 的「os.path」模块

Python 的「os.path」模块有很多工具来处理这类针对特定操作系统的文件系统问题。

你可以使用「os.path.join()」为当前的操作系统构建一个使用正确类型斜杠的路径字符串：

<pre spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; margin: 5px 0px; padding: 5px 10px; border: 0px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-weight: 400; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; cursor: text; counter-reset: list-1 0 list-2 0 list-3 0 list-4 0 list-5 0 list-6 0 list-7 0 list-8 0 list-9 0; background-color: rgb(240, 240, 240); border-radius: 3px; white-space: pre-wrap; color: rgb(34, 34, 34); letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">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())
</pre>

这段代码可以同时在「Windows」或「Mac」系统上完美运行。问题是它使用起来很麻烦。写出「os.path.join()」并将路径的每个部分作为独立的字符串传给该函数非常冗长，而且很不直观。

由于「os.path」模块中的大多数函数使用起来很烦人，开发者们通常会「忘记」使用它们，即使他们知道这样做更好。这导致出现了很多跨平台的 Bug，也引起了用户的愤怒。

更好的解决方案： Python 3 的「pathlib」！

为了处理文件和路径，Python 3.4 引入了一个名为「pathlib」的新标准库，而且非常好用！

要使用该库，你只需使用正斜杠将一个路径或文件名传给一个新的「Path()」对象，然后它将处理余下的操作：

<pre spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; margin: 5px 0px; padding: 5px 10px; border: 0px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-weight: 400; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; cursor: text; counter-reset: list-1 0 list-2 0 list-3 0 list-4 0 list-5 0 list-6 0 list-7 0 list-8 0 list-9 0; background-color: rgb(240, 240, 240); border-radius: 3px; white-space: pre-wrap; color: rgb(34, 34, 34); letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">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())
</pre>

在这里，有两点需要注意：

你应该在使用「pathlib」函数的情况下使用正斜杠。「Path()」函数将会把正斜杠转化为适应当前操作系统环境的正确斜杠。赞！
如果你想要在路径上进行添加，你可以直接在你的代码中使用「/」操作符。你再也不用一遍又一遍地输入「os.path.join(a, b)」了。

如果「pathlib」所做的就这么多，它也已经是对于 Python 的一个很好的补充了。但是，它还能做更多！

例如，我们可以在无需打开和关闭文件的情况下，读取文本文件的内容：

<pre spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; margin: 5px 0px; padding: 5px 10px; border: 0px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-weight: 400; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; cursor: text; counter-reset: list-1 0 list-2 0 list-3 0 list-4 0 list-5 0 list-6 0 list-7 0 list-8 0 list-9 0; background-color: rgb(240, 240, 240); border-radius: 3px; white-space: pre-wrap; color: rgb(34, 34, 34); letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">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())
</pre>

专业提示：之前的示例是有 Bug 的，因为打开的文件从来没有被关闭过。而这里的这种语法则彻底避免了这个 Bug。

事实上，「pathlib」使大多数标准的文件操作变得快速而简单：

<pre spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; margin: 5px 0px; padding: 5px 10px; border: 0px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-weight: 400; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; cursor: text; counter-reset: list-1 0 list-2 0 list-3 0 list-4 0 list-5 0 list-6 0 list-7 0 list-8 0 list-9 0; background-color: rgb(240, 240, 240); border-radius: 3px; white-space: pre-wrap; color: rgb(34, 34, 34); letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">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!")
</pre>

你甚至可以使用「pathlib」显式地将一个「Unix」路径转化为一个「Windows」格式的路径：

<pre spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; margin: 5px 0px; padding: 5px 10px; border: 0px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-weight: 400; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; cursor: text; counter-reset: list-1 0 list-2 0 list-3 0 list-4 0 list-5 0 list-6 0 list-7 0 list-8 0 list-9 0; background-color: rgb(240, 240, 240); border-radius: 3px; white-space: pre-wrap; color: rgb(34, 34, 34); letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">from pathlib import Path, PureWindowsPath
filename = Path("source_data/text_files/raw_data.txt")

Convert path to Windows format

path_on_windows = PureWindowsPath(filename)
print(path_on_windows)

prints "source_data\text_files\raw_data.txt"

</pre>

如果你真的想安全地在你的代码中使用反斜杠，你可以按照「Windows」格式声明你的路径，而「pathlib」可以对其进行转化，使其能在当前的操作系统中工作：

I've explicitly declared my path as being in Windows format, so I can use forward slashes in it.

filename = PureWindowsPath("source_data\text_files\raw_data.txt")

Convert path to the right format for the current operating system

correct_path = Path(filename)
print(correct_path)

prints "source_data/text_files/raw_data.txt" on Mac and Linux

prints "source_data\text_files\raw_data.txt" on Windows

</pre>

如果你想把代码写得更「高级」一些，你甚至可以使用「pathlib」来做诸如解析相对路径、解析网络共享路径并生成「file:// urls」之类的事。在下面的例子中，我们将仅仅使用两行代码，在你的 web 浏览器中打开一个本地文件夹：

<pre spellcheck="false" style="box-sizing: border-box; margin: 5px 0px; padding: 5px 10px; border: 0px; font-style: normal; font-variant-ligatures: normal; font-variant-caps: normal; font-variant-numeric: inherit; font-variant-east-asian: inherit; font-weight: 400; font-stretch: inherit; font-size: 16px; line-height: inherit; font-family: inherit; vertical-align: baseline; cursor: text; counter-reset: list-1 0 list-2 0 list-3 0 list-4 0 list-5 0 list-6 0 list-7 0 list-8 0 list-9 0; background-color: rgb(240, 240, 240); border-radius: 3px; white-space: pre-wrap; color: rgb(34, 34, 34); letter-spacing: normal; orphans: 2; text-align: left; text-indent: 0px; text-transform: none; widows: 2; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; text-decoration-style: initial; text-decoration-color: initial;">from pathlib import Path
import webbrowser
filename = Path("source_data/text_files/raw_data.txt")
webbrowser.open(filename.absolute().as_uri())
</pre>

这只是「pathlib」的好处之一。它很好地替代了过去分散在不同 Python 模块中与文件相关的许多不同功能。

Windows文件名非用反斜杠？Python帮你解决这个麻烦!

On a Mac, this code will throw an exception:

FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: 'source_data\text_files\raw_data.txt'

prints "raw_data.txt"

prints "txt"

prints "raw_data"

Convert path to Windows format

prints "source_data\text_files\raw_data.txt"

I've explicitly declared my path as being in Windows format, so I can use forward slashes in it.

Convert path to the right format for the current operating system

prints "source_data/text_files/raw_data.txt" on Mac and Linux

prints "source_data\text_files\raw_data.txt" on Windows

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