Python pathlib模块类结构与路径操作详解

pathlib模块类结构概述

pathlib 模块提供了一系列用于处理文件路径的类，其继承体系如图 1 所示。

图 1 pathlib模块中类的组织结构

如图 1 所示，箭头指示了类之间的继承关系。以 PurePosixPath 和 PurePath 为例，PurePosixPath 是 PurePath 的子类。

pathlib 模块主要处理各类操作系统中的路径字符串，包括绝对路径和相对路径。以下简要介绍图 1 中几个关键类的具体功能：

• PurePath 类将路径视为普通字符串，支持将多个字符串拼接为当前操作系统兼容的路径格式，并能判断两个路径是否相等。需要注意的是，PurePath 并不验证路径在文件系统中是否真实存在。
• PurePosixPath 和 PureWindowsPath 继承自 PurePath。前者专门用于处理 UNIX（含 Mac OS X）风格的路径，后者则用于处理 Windows 风格的路径。
• Path 类与前三个类不同，它处理的路径必须是真实存在的。Path 类提供了检查路径是否存在的方法。
• PosixPath 和 WindowsPath 是 Path 的子类，分别用于处理 Unix（Mac OS X）风格和 Windows 风格的路径。

需注意，UNIX 和 Windows 操作系统的路径格式存在显著差异，主要体现在根路径和分隔符上。UNIX 系统的根路径为斜杠（/），而 Windows 系统为盘符（如 C:）；UNIX 使用斜杠（/）作为分隔符，Windows 则使用反斜杠（\）。

PurePath类构造与路径处理

PurePath 类的用法

PurePath 类（包括其子类 PurePosixPath 和 PureWindowsPath）提供了丰富的构造方法、实例方法和属性供开发者使用。

PurePath类构造方法

使用 PurePath 类时，需注意操作系统的差异。在 UNIX 或 Mac OS X 系统上，PurePath 构造函数实际返回 PurePosixPath 对象；而在 Windows 系统上，则返回 PureWindowsPath 对象。

当然，开发者也可以直接使用 PurePosixPath 或 PureWindowsPath 类来创建特定操作系统风格的路径对象。

例如，在 Windows 系统上执行以下代码：

from pathlib import * # 创建PurePath，实际上使用PureWindowsPath path = PurePath('my_file.txt') print(type(path))

程序执行结果为：

<class 'pathlib.PureWindowsPath'>

显然，在 Windows 操作系统环境下，使用 PurePath 构造函数创建的是 PureWindowsPath 类对象。

读者可自行在 UNIX 或 Mac OS X 系统上运行该程序以验证结果。

此外，PurePath 在创建对象时支持传入多个路径字符串，这些字符串会被拼接成一个完整的路径字符串。例如：

from pathlib import * # 创建PurePath，实际上使用PureWindowsPath path = PurePath('http:','c.biancheng.net','python') print(path)

程序执行结果为：

http:\c.biancheng.net\python

由于本机为 Windows 系统，输出结果为符合 Windows 平台规范的路径。若需在 Windows 系统上生成 UNIX 风格的路径字符串，应使用 PurePosixPath 类。例如：

from pathlib import * path = PurePosixPath('http:','c.biancheng.net','python') print(path)

程序执行结果为：

http:/c.biancheng.net/python

值得一提的是，若在使用 PurePath 构造函数时不传入任何参数，等同于传入了点号 '.'（代表当前路径）作为参数。例如：

from pathlib import * path = PurePath() print(path) path = PurePath('.') print(path)

程序执行结果为：

.
.

另外，如果传给 PurePath 构造方法的多个参数中包含多个根路径，则只有最后一个根路径及其后的子路径会生效。例如：

from pathlib import * path = PurePath('C://','D://','my_file.txt') print(path)

程序执行结果为：

D:\my_file.txt

注意，对于 Windows 风格的路径，只有盘符（如 C、D 等）才被视为根路径。

需要注意的是，如果传给 PurePath 构造方法的参数中包含多余的斜杠或点号（.，表示当前路径），它们会被直接忽略（但 .. 不会被忽略）。举个例子：

from pathlib import * path = PurePath('C://./my_file.txt') print(path)

程序执行结果为：

C:\my_file.txt

PurePath 类还重载了各种比较运算符。对于同种风格的路径字符串，可以判断是否相等或比较大小（实质是字符串比较）；对于不同种风格的路径字符串，只能判断是否相等（显然不相等），不能比较大小。

举个例子：

from pathlib import * # Unix风格的路径区分大小写 print(PurePosixPath('C://my_file.txt') == PurePosixPath('c://my_file.txt')) # Windows风格的路径不区分大小写 print(PureWindowsPath('C://my_file.txt') == PureWindowsPath('c://my_file.txt'))

程序执行结果为：

False True

比较特殊的是，PurePath 类对象支持直接使用斜杠（/）作为多个字符串之间的连接符，例如：

from pathlib import * path = PurePosixPath('C://') print(path / 'my_file.txt')

程序执行结果为：

C:/my_file.txt

通过上述方式构建的路径本质上仍是字符串，因此可以使用 str() 函数将 PurePath 对象转换为字符串。例如：

from pathlib import * # Unix风格的路径区分大小写 path = PurePosixPath('C://','my_file.txt') print(str(path))

程序执行结果为：

C:/my_file.txt

PurePath实例属性与方法

PurePath类实例属性和实例方法

表 1 列出了常用的 PurePath 类实例方法和属性。由于 PurePath 的操作对象本质上是字符串，表 1 中的实例属性和方法实质上也是对字符串进行操作。

表 1 PurePath 类属性和方法

对于表 1 中列出的实例属性和方法的具体用法，此处不再逐一演示，感兴趣的读者可自行尝试其功能。

Path类的真实路径操作

Path类的功能和用法

与 PurePath 类相比，Path 类的最大区别在于支持对路径的真实性进行判断。

从图 1 可以看出，Path 是 PurePath 的子类。因此，Path 类不仅支持 PurePath 提供的各种构造函数、实例属性和方法，还提供了验证路径字符串有效性的方法，甚至能判断路径对应的是文件还是文件夹。如果是文件，还支持进行读写等操作。

与 PurePath 类似，Path 类也有两个子类：PosixPath（表示 UNIX 风格的路径）和 WindowsPath（表示 Windows 风格的路径）。

由于文章篇幅有限，Path 类的属性和方法众多，此处不再一一讲解。感兴趣的读者可通过官方手册 https://docs.python.org/3/library/pathlib.html 进行查阅。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持本站。