文件7：文件路径基础
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1. 绝对与相对路径
1.1 绝对路径
1.2 相对路径
1.3 两者区别
2. pathlib模块
2.1 模块概述
2.2. pathlib 与 os 模块的映射关系
3. 路径对象
3.1 路径实例化
3.2 路径可哈希
3.3 路径拼接：'\' 运算符
3.4 路径获取
classmethod Path.cwd()
classmethod Path.home()
1. 绝对与相对路径
1.1 绝对路径
绝对路径：绝对路径是指文件在硬盘上真正存在的路径。
在 Windows 系统中，绝对路径是以磁盘名称开头，如 C: 或者 D: ，具体的文件或文件夹名称做结尾。绝对路径是唯一的，只有一个。
绝对路径是唯一的，只有一个。
注意转义字符对路径的干扰，需要使用 r'' 原始字符串，或者 '\\' 代替 '\' 。
示例：
'1.txt' 存放 'C:\Users\15063\Desktop' 路径目录下
'1.txt' 的绝对路径即： 'C:\Users\15063\Desktop\1.txt'
1.2 相对路径
相对路径：相对于自己的目标文件位置。
相对路径是针对当前文件夹这一参考对象，来描述文件路径的形式，使用..\\ 或.\\表示。
'.' 表示文件或文件夹所在的当前目录，可以使用 '.\' 打开本级目录下的文件或目录，也可以直接省略；两个点 '..\' 表示当前目录的上一级目录，上n级就用n个 '.' 表示。
示例：
文件路径如下图
文件FB1访问FB2相对路径：'文件FB2' 或者 '.\文件FB2'
文件FB2访问FB11相对路径：'文件夹B1\文件FB11' 或者 '.\文件夹B1\文件FB11'
文件FA1访问FB11相对路径：'..\文件夹B\文件夹B1\文件FB11'
文件FB11访问文件FA1相对路径：'...\文件夹A\文件FA1'
1.3 两者区别
绝对路径和相对路径的区别，可以如下描述：
- 绝对路径是一个文件实际存在于硬盘中的路径。
- 相对路径，指的是与自身的目标档案相关的位置。
- 绝对路径是指可以从这个路径上查找文件夹，不管是从外部或内部存取。而相对路径则是与它本身相关的，其它地方的档案和路径，则只能在内部存取。
2. pathlib模块
2.1 模块概述
pathlib 为 Python3.4 后新增模块，提供表示文件系统路径的类，完美代替 os.path 模块；
路径类可分为提供纯计算操作而不涉及 I/O 的 PurePath，以及从 PurePath 继承而来但提供 I/O 操作的子类 Path；
Path 除了拥有 PurePath 提供的路径操作之外，还提供对路径对象进行系统调用的方法，通常编码直接调用Path函数即可，从 pathlib 中单独导入Path函数类，如下：
>>> from pathlib import Path导入pathlib模块中的Path类，其中有一系列常用方法和属性，可实现获取当前路径、检测路径是否存在、拆分路径为元组、创建文件夹、修改文件夹或文件名、删除文件夹或文件、查找等操作；
后续文件路径方法，都基于 Path 类展开。
PurePath 则在如下情况中较为常用，比如：
- 如果要在 Unix 设备上操作 Windows 路径（反之亦然），不可以在 Unix 上实例化一个 WindowsPath，但可以实例化一个 PureWindowsPath。
- 如果只想操作路径，而不想实际访问操作系统，实例化一个 PurePath 可以防止执行任何访问操作系统的操作。
2.2. pathlib 与 os 模块的映射关系
以下是 os 模块与 PurePath / Path 模块对应功能的函数映射表：
注意：并非所有的函数、方法完全等价，它们有些虽然具有相互重叠的使用场景，但语义并不相同。这包括了 os.path.abspath() 和 Path.resolve()，以及 os.path.relpath() 和 PurePath.relative_to() 等。
|
os 和 os.path |
pathlib |
|
os.path.abspath() |
Path.resolve()，见注1 |
|
os.chmod() |
Path.chmod() |
|
os.mkdir() |
Path.mkdir() |
|
os.makedirs() |
Path.mkdir() |
|
os.rename() |
Path.rename() |
|
os.replace() |
Path.replace() |
|
os.rmdir() |
Path.rmdir() |
|
os.remove()，os.unlink() |
Path.unlink() |
|
os.getcwd() |
Path.cwd() |
|
os.path.exists() |
Path.exists() |
|
os.path.expanduser() |
Path.expanduser() 和 Path.home() |
|
os.listdir() |
Path.iterdir() |
|
os.path.isdir() |
Path.is_dir() |
|
os.path.isfile() |
Path.is_file() |
|
os.path.islink() |
Path.is_symlink() |
|
os.link() |
Path.hardlink_to() |
|
os.symlink() |
Path.symlink_to() |
|
os.readlink() |
Path.readlink() |
|
os.path.relpath() |
Path.relative_to()，见注2 |
|
os.stat() |
Path.stat()，Path.owner()，Path.group() |
|
os.path.isabs() |
PurePath.is_absolute() |
|
os.path.join() |
PurePath.joinpath() |
|
os.path.basename() |
PurePath.name |
|
os.path.dirname() |
PurePath.parent |
|
os.path.samefile() |
Path.samefile() |
|
os.path.splitext() |
PurePath.suffix |
注1：os.path.abspath() 不会解析符号链接而 Path.resolve() 则会解析。
注2：Path.relative_to() 要求 self 为参数的子路径，但 os.path.relpath() 则没有这个要求。
3. 路径对象
3.1 路径实例化
有三种方法可以实例化具体路径：
#PurePath 子类，以当前操作系统的路径风格表示路径（实例化为 PosixPath 或 WindowsPath）
class pathlib.Path(*pathsegments) #Path 和 PurePosixPath 的子类，表示一个非 Windows 文件系统的具体路径
class pathlib.PosixPath(*pathsegments) #Path 和 PureWindowsPath 的子类，表示一个 Windows 文件系统的具体路径
class pathlib.WindowsPath(*pathsegments) 每一个 pathsegments 参数，可以是一个代表路径片段的字符串，或者是一个实现了 os.PathLike 接口的对象返回的字符串，或者是另外一个路径对象；
- 当参数为空的时候，则假定为当前目录：
- 当参数中包含多个路径字符串，相对路径与前方最近一个绝对路径合并，并采用最后一个合并后的绝对路径；
- 当参数中只有相对路径，则相对路径按顺序合并；
- 在 Windows 路径中，如输入多个路径中，最后一个绝对路径没有盘符，则以最近一个有盘符的绝对路径为输出路径的盘符；
上述绝对路径指以盘符或 '\' 为开头的路径字符串，如：'E:\David\Code.py' 、'\David\Code.py'；
上述相对路径指以 '.' 或文件夹名、文件名为开头的路径字符串，如：'.' 、 '..\Code.py' 、 'Code\' 、 'Code.py'等等。
生成的路径中，'\'、'\\' 会被替换为单斜杠 '/' ，表示当前文件夹的点号斜杠 '.\' 会被去除，双点号斜杠 '..\' 则不会，以防改变路径的含义。
from pathlib import Path#绝对路径字符串转换
p = Path('E:\David\Code\python\代码')
p
WindowsPath('E:/David/Code/python/代码')
#相对路径字符串转换
p = Path('textx.txt')
p
WindowsPath('textx.txt')#参数为空，生成默认当前文件夹的相对路径 '.'
p3 = Path()
p3
WindowsPath('.')#当参数中包含多个绝对、相对路径，相对路径与前方最近一个绝对路径合并，并采用最后一个合并后的绝对路径
p = Path('D:\\','文件\\text.txt','F:\\A','E:\\David\\Code\\python\\代码','text.txt')
p
WindowsPath('E:/David/Code/python/代码/text.txt')
p = Path('E:\\David\\Code','python\\代码','F:\\A','text.txt','D:\\','文件\\','text.txt')
p
WindowsPath('D:/文件/text.txt')
p = Path('\\a\\b\\c.txt','\\d\\e','f.txt')
p
WindowsPath('/d/e/f.txt')#当参数中只有相对路径，则相对路径按顺序合并
p = Path('a.txt','b.txt')
p
WindowsPath('a.txt/b.txt')#在 Windows 路径中，如输入多个路径中，最后一个绝对路径没有盘符，则以最近一个有盘符的绝对路径为输出路径的盘符
p = Path('D:\\a\\b\\','C:\\x.txt','F:\\d\\','y.py','\\e\\f\\z.doc')
p
WindowsPath('F:/e/f/z.doc')#生成的路径中，'\'、'\\' 会被替换为单斜杠 '/'
p = Path('C:\\a/b\c.txt')
p
WindowsPath('C:/a/b/c.txt')#表示当前文件夹的点号斜杠 '.\' 会被去除
p = Path(r'.\a.txt')
p
WindowsPath('a.txt')
#双点号斜杠 '..\' 则不会，以防改变路径的含义
p = Path(r'..\a.txt')
p
WindowsPath('../a.txt')3.2 路径可哈希
生成的路径是不可变的，且可哈希的。可对路径做排序和比较（根据对应操作系统风格来决定是否区分大小写）；可将路径作为字典的键和集合的元素。
d = {Path('..\\a.txt'):1234,Path('C:\\文件夹\\'):'5678'}
d
{WindowsPath('../a.txt'): 1234, WindowsPath('C:/文件夹'): '5678'}
Path('..\\a.txt') in d
True
Path('..\\a.txt') == Path(r'..\a.txt')
True3.3 路径拼接：'\' 运算符
斜杠（/）运算符用于创建子路径，就像 os.path.join() 一样；
拼接项目中必须有一项为路径对象，其他项可以为字符串；
拼接规则可参考2.1中 Path() 拼接规则如下；
- 当拼接项目中包含多个路径字符串，相对路径与前方最近一个绝对路径合并，并采用最后一个合并后的绝对路径；
- 当拼接项目中只有相对路径，则相对路径按顺序合并；
- 在 Windows 路径中，如输入多个路径中，最后一个绝对路径没有盘符，则以最近一个有盘符的绝对路径为输出路径的盘符；
如只有字符串，或有整型、列表等其他类型值参与运算，则报错。
#路径对象与字符串拼接
p = Path('C:/') / '文件夹\\' / 'test.txt'
p
WindowsPath('C:/文件夹/test.txt')#拼接规则测试
p = Path('.\\x.txt') / '\\文件夹\\' / Path('C:/')
p
WindowsPath('C:/')
p = Path('.\\x.txt') / '文件夹\\'
p
WindowsPath('x.txt/文件夹')
p = Path('.\\x.txt') / Path('C:/') / '\\文件夹\\'
p
WindowsPath('C:/文件夹')#只有字符串做拼接，报错
p = '文件夹\\' / 'test.txt'
Traceback (most recent call last):File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'str' and 'str'#路径与列表、整型数据拼接，报错
p = Path('C:/') / ['a','b','c']
Traceback (most recent call last):File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'WindowsPath' and 'list'
p = Path('C:/') / 1234
Traceback (most recent call last):File "<input>", line 1, in <module>
TypeError: unsupported operand type(s) for /: 'WindowsPath' and 'int'3.4 路径获取
classmethod Path.cwd()
返回一个新的表示当前目录的路径对象（和 os.getcwd() 相同）。
Path.cwd()
WindowsPath('E:/David/Code/python/代码')classmethod Path.home()
返回一个表示用户主目录的新路径对象（与带 ~ 构造的 os.path.expanduser() 所返回的结果相同）。如果无法解析用户主目录，则抛出 RuntimeError 异常。
Path.home()
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