os：与文件系统相关的模块
os 模块介绍
os 模块是 Python 内置的与操作系统中文件系统相关的模块，所以该模块依赖于当前的操作系统，但大部分情况下，该模块中的方法、属性在 Windows 和 UNIX 上都是可用的，其中 UNIX 包括 Linux 和 mac OS X。
我们下面默认都是在 Windows 上演示的，对于 Windows 上不支持的我们会切换到 Linux 上进行演示。
路径
用于定位一个文件或者目录的字符串被称为路径，在程序开发中通常涉及到两种路径：相对路径和绝对路径。
不过在学习相对路径之前，我们需要先了解一下什么是当前工作目录（工作区）。当前工作目录是指你在执行当前 py 文件时所在的目录，在 Python 中可以通过 os 模块提供的 getcwd 方法进行获取。
import os
print(os.getcwd()) # D:\satori
在 D:\satori 中有一个 1.py，当我在 PyCharm 中点击执行时，会打印该文件所在的目录。但是注意：工作区指的是你在执行该文件时所在目录，怎么理解呢？我们举个栗子：
我们看到，在不同的路径中执行，会打印不同的工作区。只不过我们经常使用 PyCharm，然后右键、点击 Run 执行，而此时文件所在路径和执行该文件时所在的路径是一致的。
所以相对路径依赖于当前的工作目录，假设在 D:\satori 下有一个 sample.txt：
try:
open("sample.txt")
except FileNotFoundError:
print("文件不存在")
else:
print("文件存在")
当我们在执行这个 py 文件的时候，它会去哪里找这个 sample.txt 呢？没错，显然是在当前的工作区中找。
我们在 D:\satori 下执行的时候显然是没有问题的，python ../satori/1.py 等价于 python 1.py。但是当我们在 D:\ 下面执行的时候就出问题了，因为此时的工作区是 D:\，但是没有 D:\sample.txt 这个文件。
因此再次强调，工作区指的是你在执行相应的 py 文件时所在的目录，即使涉及到文件的导入也是如此。比如：在 D:\satori 中存在着 a 目录，a 目录中又存在一个 b 目录，b 目录里面存在着一个 test.py 文件，在 test.py 中我们打印工作区。然后在 1.py 中 import test.test：
# D:\satori\a\b\test.py
import os
print(os.getcwd())
# D:\satori\1.py
import a.b.test
我们在不同路径下执行 1.py：
我们看到，工作区就是你在执行当前 py 文件时所在的目录。而我们指定的路径是相对于工作区的路径，因此便称之为相对路径。
再来看看绝对路径，绝对路径很好理解，就是指文件的文件的完整路径，显然它不依赖当前的工作目录（工作区）。这里需要再提一下 PyCharm，很多人以为 Python 的 __file__ 属性指的就是当前文件的绝对路径，我们还是以 D:\satori\1.py 为例：
# 这里打印的 D:/satori/1.py 确实是绝对路径
print(__file__) # D:/satori/1.py
但我们上面是在 PyCharm 中右键点击 Run 执行的，而 PyCharm 为我们做了什么事情呢，其实它相当于帮我们调用了 python D:/satori/1.py。但是问题来了，如果我们在命令行中执行呢？
是不是没有想到呢？并且 __file__ 和 sys.argv[0] 打印的值是一样的，所以它也不一定就是文件的完整路径。
真正获取完整路径的做法应该是，将工作区和 __file__ 组合起来。
os.environb -- 获取当前环境变量的值（字节）
environb 属性用于返回以字节表示的当前操作系统的环境变量的值，但是注意 environb 需要当 os.supports_bytes_environ 为 True 时才可以使用。
import os
print(os.supports_bytes_environ) # False
在我当前的 Windows 上显示 False，说明不支持，我们切换到 Linux 上。
>>> import os
>>> os.supports_bytes_environ
True
>>> os.environb # 返回值可以像字典一样操作
environ({b'XDG_SESSION_ID': b'8432', b'HOSTNAME': b'iZ2ze3ik2oh85c6hanp0hmZ', ...: ..., b'XDG_RUNTIME_DIR': b'/run/user/0', b'_': b'/usr/bin/python3'})
os.environ -- 获取当前环境变量的值（字符串）
和 environb 属性类似，只不过使用字符串表示的，Windows 和 Linux 都支持。
import os
print(os.environ)
# 省略部分输出
"""
environ(
{'ALLUSERSPROFILE': 'C:\\ProgramData', 'APPDATA': 'C:\\Users\\satori\\AppData\\Roaming',
'COMMONPROGRAMFILES': 'C:\\Program Files\\Common Files',
'COMMONPROGRAMFILES(X86)': 'C:\\Program Files (x86)\\Common Files',
'COMSPEC': 'C:\\WINDOWS\\system32\\cmd.exe',
'FPS_BROWSER_APP_PROFILE_STRING': 'Internet Explorer',
'FPS_BROWSER_USER_PROFILE_STRING': 'Default',
'GOPATH': 'C:\\Users\\satori\\go',
'IDEA_INITIAL_DIRECTORY': 'C:\\Users\\satori\\Desktop',
}
)
"""
我们可以获取指定的环境变量，也可以进行设置。
import os
print(f"主机名：{os.environ['COMPUTERNAME']}") # 主机名：HANSER
print(f"GOPATH: {os.environ['GOPATH']}") # GOROOT: C:\Users\satori\go
print(os.environ["PATH"]) # C:\WINDOWS\system32;C:\WINDOWS;C:\WINDOWS\System32\Wbem;C:\WINDOWS\System32\...;.......;...
os.environ["user"] = "satori"
print(os.environ["user"]) # satori
但是注意，这种方式设置的环境变量只是临时的。如果想永久生效，那么在 Windows 上我们需要点击 "高级系统设置" 然后手动添加；在 Linux 上，则是修改 ~/.bashrc 进行添加。
os._exit 方法 -- 结束当前进程
os._exit(n) 可以结束当前进程，并同时返回状态码 n：
import os
os._exit(1000)
print(123)
"""
Process finished with exit code 1000
"""
如果你用的是 PyCharm，你会看到退出时的状态码就是我们指定的 1000，并且执行到这一句的时候解释器就退出了，下面的 print 语句是不会执行的。
但是退出进程的话，我们更常使用 sys.exit(n)，它不需要考虑平台等因素的影响，一般是退出 Python 程序的首选方法。使用 sys.exit(n) 会引发一个 SystemExit 异常（唯一一个不被认为是异常的异常），如果没有捕获这个异常，程序会直接退出。
import sys
try:
sys.exit(100)
except SystemExit:
print("程序想要退出，被捕获了")
"""
程序想要退出，被捕获了
Process finished with exit code 0
"""
我们看到 sys.exit 是通过引发异常来实现退出的，sys.exit(n) 完全等价于 raise SystemExit(n)，并且注意：SystemExit 继承自 BaseException，不是 Exception。
print(123)
raise SystemExit(-666)
"""
123
Process finished with exit code -666
"""
程序没有报错，而是直接退出了，并且状态码也是我们指定的状态码。所以说 SystemExit 是不像异常的异常，因为没有任何的错误信息出现。当然 sys.exit 和 SystemExit 如果接收一个整型则表示状态码，接收了其它类型的对则会输出到 stderr 当中、同时状态码为 1。
程序没有报错，而是直接退出了，并且状态码也是我们指定的状态码。所以说 SystemExit 是不像异常的异常，因为没有任何的错误信息出现。当然 sys.exit 和 SystemExit 如果接收一个整型则表示状态码，接收了其它类型的对则会输出到 stderr 当中、同时状态码为 1。
所以 sys.exit 是通过引发 SystemExit 异常来退出解释器的，我们可以捕获此异常做一些清理工作，甚至可以阻挠程序退出；但是 os._exit 则是直接将 Python 解释器退出，底层会调用 C 语言的 _exit 函数，相当于强制退出。因此 os._exit 一般用于子进程的退出，我们在主进程中退出的话一般使用 sys.exit。
当然我们知道还有内置的 exit 函数和 quit 函数，它们和 sys.exit 的实现机制是一样的，也会通过引发 SystemExit 退出程序，只不过用在交互式解释器当中。当然即使不在交互式当中，也是可以使用的。
os.abort 方法 -- 发送一个程序请求异常终止信号
os.abort 用于像调用该方法的进程发送一个程序请求异常终止（SIGABRT）信号，举个栗子：
>>> import os
>>> os.abort()
Aborted
以上在 Linux 中演示的，Windows 上虽然也支持，但是效果不好。
os.exec 家族方法 -- 打开新的进程
os 内部有几个以 exec 开头的方法，可以打开新的进程：
方法一：os.execl(path, arg0, arg1, ...)方法二：os.execle(path, arg0, arg1, ..., env)方法三：os.execlp(file, arg0, arg1, ...)方法四：os.execlpe(file, arg0, arg1, ..., env)方法五：os.execv(path, args)方法六：os.execve(path, args, env)方法七：os.execvp(file, args)方法八：os.execvpe(file, args, env)
里面的参数含义如下：
path：用于指定要执行的程序的路径arg0、arg1：字符串表示的路径（个人没发现该参数的具体作用）args：不为空的列表或元组，其元素为字符串表示的路径env：定义新处理的环境变量，一般指定 os.environfile：和 path 等价
import os
# 打开系统自带的画图程序，以下几种方式均可
os.execl(r"C:\windows\system32\mspaint.exe", "/")
os.execle(r"C:\windows\system32\mspaint.exe", "/", os.environ)
os.execlp(r"C:\windows\system32\mspaint.exe", "/")
os.execlpe(r"C:\windows\system32\mspaint.exe", "/", os.environ)
os.execv(r"C:\windows\system32\mspaint.exe", ["/"])
os.execve(r"C:\windows\system32\mspaint.exe", ["/"], os.environ)
os.execvp(r"C:\windows\system32\mspaint.exe", ["/"])
os.execvpe(r"C:\windows\system32\mspaint.exe", ["/"], os.environ)
注意：execl、execle、execv、execve 不会使用环境变量中的 PATH 来定位可执行文件，我们需要指定完整的路径；但是 execlp、execlpe、execvp、execvpe 会使用环境变量中的 PATH 来定位。
import os
try:
os.execl(r"mspaint.exe", "/")
except FileNotFoundError:
print("找不到可执行文件") # 找不到可执行文件
# 正常执行
os.execlp(r"mspaint.exe", "/")
os.get_exec_path 方法 -- 获取可执行文件的目录列表
get_exec_path 可以返回执行文件的目录列表，接收一个参数 env；如果为 None，则使用 os.environ。
import os
print(os.get_exec_path({})) # ['.', 'C:\\bin']
print(os.get_exec_path())
"""
['C:\\WINDOWS\\system32', 'C:\\WINDOWS', 'C:\\WINDOWS\\System32\\Wbem', 'C:\\WINDOWS\\System32\\WindowsPowerShell\\v1.0\\',
'C:\\WINDOWS\\System32\\OpenSSH\\', 'C:\\Program Files\\Git\\cmd',
'C:\\Program Files\\Redis\\', 'C:\\Program Files\\NVIDIA Corporation\\NVIDIA NvDLISR',
'D:\\ffmpeg\\bin', 'C:\\Users\\satori\\AppData\\Local\\Programs\\orca', 'C:\\python38', 'C:\\python38\\Scripts',
'C:\\lua', 'C:\\MinGW\\bin', 'D:\\Graphviz\\bin',
'C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2017\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.16.27023\\bin\\Hostx64\\x64',
'C:\\Program Files (x86)\\Windows Kits\\10\\bin\\10.0.17763.0\\x64',
'C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2017\\Community\\Common7\\IDE',
'D:\\protoc-3.14.0-win64\\bin', 'C:\\Go\\bin', 'C:\\python38\\Scripts\\', 'C:\\python38\\', 'C:\\Users\\satori\\.cargo\\bin',
'C:\\Program Files\\MySQL\\MySQL Shell 8.0\\bin\\', 'C:\\Users\\satori\\go\\bin',
'C:\\Users\\satori\\AppData\\Local\\atom\\bin', 'C:\\Users\\satori\\go\\bin', 'C:\\python38\\lib\\site-packages\\numpy\\.libs']
"""
print(os.get_exec_path({"PATH": r"C:\Windows"})) # ['C:\\Windows']
os.getenv 方法 -- 获取环境变量的值
用于获取环境变量的值：os.getenv(key, default=None)，其中 key 不区分大小写，该方法实际上就是调用了 os.environ.get，我们说 os.environ 可以当成一个字典使用。
import os
print(os.getenv("GOPATH")) # C:\Users\satori\go
print(os.getenv("GOPATH1")) # None
print(os.getenv("GOPATH1", "不存在")) # 不存在
os.getlogin 方法 -- 获取系统登录的用户名
你可以进入 cmd 控制台：
Users\ 后面的就是调用 getlogin 方法的返回值。
import os
print(os.getlogin()) # satori
如果你要是没有设置的话，那么返回的应该是 Administrator。
进程 id 相关
每一个进程都有一个独一无二的编号作为唯一标识，该编号便是进程的 id，并且每一个进程都有一个父进程。
os.getpid() 获取当前进程的 idos.getppid() 获取当前进程的父进程的 id
import os
print(os.getpid()) # 13056
print(os.getppid()) # 1956
显然在执行当前 py 文件的时候，os.getpid() 就是对应 Python 解释器的进程 id，执行完毕之后解释器便退出了。所以如果你执行多次，那么 os.getppid() 的结果是会变化的，因为解释器重新启动的时候所分配到进程 id 不一定和之前一样。但是 os.getppid() 是不会变化的，因为我们是在 PyCharm 当中执行的，相当于 PyCharm 调用的 Python 解释器，而 PyCharm 我们没有关闭，所以它的 id 是不会变化的。
可以打开任务管理器查看一下，看看进程 id 为 1956 的进程是不是 PyCharm。
很明显是的，但是通过任务管理器查看比较 low，作为一个 Python 程序猿我们有更专业的办法：
import psutil
print(psutil.Process(1956).name()) # pycharm64.exe
psutil 是一个专门和操作系统打交道的第三方模块，非常的方便，可以了解一下。
在获取到进程 id 之后，显然我们就可以杀死该进程了，可以通过 os.kill 实现。
import os
pid = os.getpid()
sig = 9
# pid: 指定当前进程的 id
# sig：信号
os.kill(pid, sig)
os.startfile 方法 -- 使用关联的程序启动文件
os.startfile(path) 相当于双击 path：
import os
os.startfile("1.png")
相当于双击 1.png，会使用当前默认的看图工具打开 1.png 图片。
import os
os.startfile("1.xlsx")
双击打开 1.xlsx，会自动启动 Office。
os.strerror() 方法 -- 根据错误码返回错误信息
Python 的很多操作是直接调用操作系统提供的接口，但如果调用操作系统接口报错了，那么 Python 就会返回一个 OSError（或者继承 OSError 的异常），而常见的 FileNotFoundError 就是一个系统 error。
print(FileNotFoundError.__base__) # <class 'OSError'>
而对于 OSError，操作系统会返回一个 "错误码" 和 一个 "错误信息"。
try:
open("xxx")
except OSError as e:
print(e.errno) # 2
print(e.strerror) # No such file or directory
异常捕获时，如果捕获的是 OSError，那么可以通过 e.errno 获取操作系统返回的错误码、通过 e.strerror 获取操作系统返回的错误信息。
如果我们已经有一个错误码，那么可以根据 os.strerror 获取该错误码对应的错误信息。
import os
print(os.strerror(2)) # No such file or directory
# 如果是不存在的错误码，那么会返回一个 Unknown error，但这是在 Windows 系统中
# 其它平台可能会引发一个 ValueError
print(os.strerror(100)) # Unknown error
不过 Python 还内置一个模块 errno，将每一个错误码都赋值给了一个变量。
有兴趣可以自己查看一下。
os.system 方法 -- 在控制台执行相关命令
os.system(command) 等价于在控制台中输入 command 回车，比如我们想执行 pip install pkg，那么直接通过 os.system("pip install pkg") 即可。并且在 Windows 系统中，我们在控制台输入了一个文件的路径，如果是二进制文件则会自动执行；如果不是二进制文件，那么会自动尝试用相关可执行程序打开该文件。所以从这个角度上说，os.system 完全可以实现 os.startfile 的功能，只不过 os.system 还可以执行命令。
import os
# 返回值为 0 表示成功，会自动打开记事本
print(os.system("notepad.exe")) # 0
# 为 1 表示失败，并且控制台显示的错误信息也会自动打印出来，只不过由于编码问题会显示乱码
print(os.system("xxx.png")) # 1
# 为 2 的话表示错误
但是注意：我们首先打开了一个记事本，此时程序就阻塞在这里了，如果不把记事本关掉，那么第二个 os.system 是不会执行的；如果想不阻塞，那么只需要多加上一个 start 即可：os.system("start notepad.exe")。
不过执行系统命令，我们更推荐使用 subprocess。
os.times 方法 -- 返回当前的全局进程时间
该方法会返回一个 times_result 对象，用于记录当前的全局进程时间。
import os
print(os.times())
# nt.times_result(user=0.09375, system=0.109375, children_user=0.0, children_system=0.0, elapsed=0.0)
"""
user：用户时间
system：系统时间
children_user：所有子进程的用户时间
children_system：所有子进程的系统时间
elapsed：子过去的固定点以来经过的实际时间
"""
print(os.times().user) # 0.09375
os.umask 方法 -- 设置用户创建文件的默认权限
该方法会设置新的权限，同时返回原来的权限。这个方法在 Windows 上也支持，但是没有太大意义，我们在 Linux 上演示。
>>> import os
>>> oct(os.umask(0o777))
'0o22'
# 返回的 0o22 表示原来的权限，也是当前系统的默认权限
# 我们也可以设置回去
>>> oct(os.umask(0o22))
'0o777'
>>>
os.access 方法 -- 测试对路径的访问权限
我们可以通过 os.access 判断对路径具有哪些操作权限，函数参数为：
os.access(path, mode, *, dir_fd=None, effective_ids=False, follow_symlinks=True)
参数含义如下：
path：文件路径mode：指定测试权限，os.F_OK 表示是否存在、os.X_OK 表示是否可执行、os.W_OK 表示是否可写、os.F_OK 表示是否可读dir_fd：表示指定打开文件描述符的路径，Windows 上不可用，该参数一般不用effective_ids：表示是否使用有效的 IDS，如果为 True，access 将使用有效的 uid/gid 、而不是真实的 uid/gid 执行访问检查follow_symlinks：表示是否跟踪符号链接，是一个布尔值。如果为 False，并且要操作的路径是一个符号链接，则该方法对符号链接本身进行操作，而不是链接指向的文件
说句实话，基本上只需要关注 path 和 mode 两个参数即可，剩余三个很少会使用。
import os
print(os.access("1.png", os.F_OK)) # True
print(os.access("1.png", os.R_OK)) # True
print(os.access("1.png", os.W_OK)) # True
print(os.access("1.png", os.X_OK)) # True
os.chdir 方法 -- 改变当前工作区
这个方法该是比较有用的，我们举个栗子：
import os
# 相对路径会相对于工作区
print(os.access("1.txt", os.F_OK)) # False
print(os.access("file/1.txt", os.F_OK)) # True
# 改变工作区到当前的 file 目录中，这样可以直接访问 1.txt 了
os.chdir("file")
print(os.access("1.txt", os.F_OK)) # True
os.chmod 方法 -- 更改路径的权限
将某个路径更改为指定的权限，第一个参数为 path 表示路径，第二个参数为 mode 表示权限。比如：
os.chmod("/root/1.py", 0o777)
比较简单，没有什么难度，但是有一个模块叫 stat，给我们提供了很多的权限值，可以更方便我们指定：
stat.S_ISUID：设置 UID 位，允许用户访问，通常只对所有者可用的文件或目录，适用于 UNIXstat.S_ISGID：设置组 ID，将进程的有效组 ID 更改为文件的组所有者，并且根据授予该组的权限授予用户的访问权限，适用于 UNIXstat.S_ENFMT：V 文件锁定执行，对没有设置组执行位（stat.S_IXGRP）的文件，强制执行文件/记录锁定，适用于 UNIXstat.S_ISVTX：设置粘性位，对目录设置此模式后，该目录中的文件只能由文件所有者、目录所有者对其进行重命名或删除，适用于 UNIXstat.S_IREAD：读权限，同 UNIX 下的 stat.S_IRUSR，适用于 Windowsstat.S_IWRITE：写权限，同 UNIX 下的 stat.S_IWUSR，适用于 Windowsstat.S_IEXEC：可执行权限，同 UNIX 下的 stat.S_IXUSR，适用于 Windowsstat.S_IRWXU：屏蔽文件所有者的权限，适用于 UNIXstat.S_IRUSR：所有者具有读权限，适用于 UNIXstat.S_IWUSR：所有者具有写权限，适用于 UNIXstat.S_IXUSR：所有具有执行权限，适用于 UNIXstat.S_IRWXG：屏蔽组的权限，适用于 UNIXstat.S_IRGRP：组的读权限，适用于 UNIXstat.S_IWGRP：组的写权限，适用于 UNIXstat.S_IXGRP：组的可执行权限，适用于 UNIXstat.S_IRWXO：屏蔽不在组中的其它人的权限，适用于 UNIXstat.S_IROTH：其它人的读权限，适用于 UNIXstat.S_IWOTH：其它人的写权限，适用于 UNIXstat.S_IXOTH：其它人的可执行权限，适用于 UNIX
import os
import stat
os.chmod("file.py", stat.S_IRUSR | stat.S_IWUSR | stat.S_IXUSR)
os.open 方法 -- 打开文件
打开文件可以使用高级函数 open，也可以使用低级的 os.open。
os.open(path, flags, mode=0o777, *, dir_fd=None)
参数的话我们只需要关注 path 和 flags 即可，path：表示打开的文件路径，flags 表示模式，支持的格式如下：
然后我们来看一下用法，首先平时打开文件的时候我们用的都是内置函数 open（即 io.open），那么它和 os.open 有什么关系呢？内置函数 open 实际上是对 os.open 的封装，在 os.open 基础上增加了相关访问方法，因此为了操作方便应该调用内置函数 open 进行文件操作，但如果对效率有非常高的要求则可以考虑调用 os.open；此外 open 函数返回的是一个文件对象，我们可以在此基础上进行任意操作，而 os.open 返回的是一个文件描述符（一个文件对应一个文件描述符），说白了就是一个整数。
使用 os.open 我们完全可以实现 open 函数的所有用法，下面来看看常见的读取文件的几种姿势：
# -*- coding:utf-8 -*-
# @Author: komeiji satori
import os
"""
# 只读方式打开，相当于 open 函数中的 r，要求文件必须存在
fd = os.open("1.txt", os.O_RDONLY)
# 只写方式打开，同样要求文件必须存在。并且打开之后文件指针默认处于文件的开头，因此写入的时候会将原本的内容给覆盖掉
# 假设文件原本的内容是 "abcdefg"，然后我们写入了 "123"，那么文件的内容就变成了 "123defg"
fd = os.open("1.txt", os.O_WRONLY)
# 文件不存在则创建
fd = os.open("1.txt", os.O_WRONLY | os.O_CREAT)
# 不存在则创建，存在则清空，然后写入，此时等价于 open 函数中的 w
fd = os.open("1.txt", os.O_WRONLY | os.O_CREAT | os.O_TRUNC)
# 不存在则创建，存在则追加写入（打开时文件指针处于文件末尾），此时等价于 open 函数中的 a
fd = os.open("1.txt", os.O_WRONLY | os.O_CREAT | os.O_APPEND)
# 可读可写，同样要求文件必须存在
fd = os.open("1.txt", os.O_RDWR)
"""
# 以读写模式打开文件，然后不存在则自动创建
fd = os.open("1.txt", os.O_RDWR | os.O_CREAT)
# 往该描述符对应的文件中写入内容
os.write(fd, "你好呀".encode("utf-8"))
# 然后此时指针位于末尾，我们如果想读取，需要进行移动
# os.lseek(fd, 10, 0): 从文件的开头向后移动 10 个字节
# os.lseek(fd, 10, 1): 从当前文件指针的位置向后移动 10 个字节
# os.lseek(fd, -10, 2): 从文件的末尾向前移动 10 个字节
os.lseek(fd, -3, 2) # 这里我们将文件指针放在距离文件末尾三个字节的位置
# 显然会读取 "你好呀" 中的 "呀"，读取的时候需要指定读取的字节数
print(os.read(fd, 1024).decode("utf-8")) # 呀
# 但是我们有时不知道文件有多少内容，那么就循环读取，当读取到的内容为空时，停止读取
print(os.read(fd, 1024)) # b''
总的来说，虽然没有内置函数 open 那么方便，但是很明显可定制性更强。
打开文件之后还需要关闭，该 os.close 方法可以关闭打开的文件描述符（Linux 说法，Windows 叫文件句柄），但它关闭的必须是 os.open 或 os.pipe 返回的对象（说白了就是一个整型）。该功能适用于低级 I/O 操作，如果是 open 函数打开的文件对象，则需要调用其相应的 close 方法。
import os
# 以只读方式打开文件
fd = os.open("1.txt", os.O_RDONLY)
# 只是一个整型，因为每一个打开的文件都有一个编号
print(fd + 1) # 4
# 指定编号关闭对应的文件
os.close(fd)
# 当然我们在关闭之前，也可以调用 os.fsync(fd) 将内容强制刷入磁盘
因此除了 close 之外，还有一个 closerange，可以关闭多个文件描述符对应的文件。
import os
# 关闭文件描述符为 1、2、3、4 的文件
os.closerange(1, 5)
对于 open 函数而言，它返回的是一个文件对象，通过 f.fileno() 可以获取对应的描述符。
os.pipe 方法 -- 创建一个管道
os.pipe 返回一对可用于读写的文件描述符：
import os
r, w = os.pipe()
os.write(w, b"123")
print(os.read(r, 1024)) # b'123'
os.write(w, b"456")
print(os.read(r, 1024)) # b'456'
os.device_encoding 方法 -- 返回设备编码
device_encoding 方法用于在连接到终端时，返回一个与文件描述符关联的设备编码；如果没有连接到设备，则返回 None。
import os
fd = os.open("file.py", os.O_RDONLY)
print(os.device_encoding(fd)) # None
# 当然我们可以调用 os.isatty，判断是否连接到终端设备
print(os.isatty(fd)) # False
由于未连接到终端，所以返回 None。
在 Linux 系统中，可以使用 os 模块的 openpty 方法打开一个伪终端，然后连接到该伪终端获取设备编码。
>>> import os
>>> fd = os.open("1.txt", os.O_RDONLY)
>>> print(os.device_encoding(fd))
None
>>>
>>> master, slave = os.openpty() # 打开一个伪终端，Windows 不支持该语句
>>> os.device_encoding(master)
'UTF-8'
>>>
os.dup 方法 -- 返回一个打开的文件描述符的副本
使用 os.dup 可以返回一个打开的文件描述符的副本，并且该副本是不可继承的。
import os
fd = os.open("1.txt", os.O_RDONLY)
print(fd) # 3
print(os.dup(fd)) # 4
然后是写入文件：
import os
fd = os.open("1.txt", os.O_RDWR | os.O_CREAT | os.O_TRUNC)
fd_cp = os.dup(fd)
# 往 fd_cp 指向的文件写入内容
os.write(fd_cp, b"12345678")
os.lseek(fd_cp, 0, 0)
print(os.read(fd_cp, 1024)) # b'12345678'
os.lseek(fd_cp, 0, 0)
print(os.read(fd, 1024)) # b'12345678'
os.closerange(fd, fd_cp)
可以看出，两者操作的是同一个文件。此外我们还可以调用 os.fdopen，根据一个描述符得到背后的文件对象。
os.listdir 方法 -- 返回该目录下的所有文件
如果想查看一个目录下有哪些文件和子目录，可以通过 os.listdir，但是注意：子目录里面的内容不会返回。
import os
# 必须传递一个目录，不能传递文件
print(os.listdir(r"C:\python38\Doc")) # ['python387.chm']
返回一个列表，列表里面是字符串，并且字符串就只是自身的文件名或者目录名。
查看文件状态
查看文件状态，有三种方式：os.stat、os.lstat、os.fstat。
# -*- coding:utf-8 -*-
# @Author: komeiji satori
import os
print(os.stat(r"C:\python38\python.exe"))
"""
os.stat_result(
st_mode=33279, st_ino=9570149208214770, st_dev=2156351692,
st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=101944,
st_atime=1608966951, st_mtime=1608545262, st_ctime=1608545262
)
"""
print(os.lstat(r"C:\python38\python.exe"))
# 也可以先得到对应的文件描述符
fd = os.open(r"C:\python38\python.exe", os.O_RDONLY)
# 然后使用 os.fstat
print(os.fstat(fd))
比较简单，如果想访问哪个属性，那么直接调用即可。
st_mode：文件类型和权限st_ino：inode 编号st_dev：文件的设备 IDst_nlink：硬连接数st_uid：所有者的用户 idst_gid：所有者的组 idst_size：文件大小st_atime：上次访问的时间st_mtime：上次修改的时间st_ctime：上次状态更改的时间
os.makedirs 方法 -- 递归创建目录
语法格式：os.makedirs(name, mode=0o777, exists_ok=False)，其中的参数 exists_ok 表示目录存在是否 ok，为 False 表示不 ok、会报错；为 True，目录存在则不报错。
比较简单，然后还有一个 os.mkdir 表示创建单级目录：os.mkdir(path, mode=0o777)。因此假设使用 mkdir 创建了 D:\abc\def，那么 D:\abc 必须存在。
os.utime -- 设置文件的访问和修改时间
这个方法比较有意思，我们来看一下：
import datetime
import os
t = datetime.datetime(1981, 1, 1).timestamp()
os.utime("1.txt", (t, t))
os.urandom 方法 -- 生成随机字节串
可以生成指定大小的随机字节串，用于作为随机加密的 key 使用。
import os
print(os.urandom(6)) # b'^\xb5\xf6\x7f\xf9\x0e'
print(len(os.urandom(222))) # 222
常规方法
os 有很多我们经常使用的方法或者属性，这里就不详细说明了，简单介绍一下。
os.remove：删除文件os.removedirs：递归删除目录os.rename：重命名os.replace：重命名文件或者目录os.rmdir：删除空目录os.unlink：删除文件os.cpu_count：获取 CPU 核心数os.extsep：将文件名和扩展名分开的字符，一般是 .os.linesep：操作系统分隔行的字符串os.name：依赖操作系统的模块名称，Windows 为 nt、Linux 为 posixos.pathsep：分隔搜索路径的字符，一般是;os.sep：路径分隔符，Windows 是 \，Linux 是 /
如果觉得文章对您有所帮助，可以请囊中羞涩的作者喝杯柠檬水，万分感谢，愿每一个来到这里的人都生活愉快，幸福美满。
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