在 Python 中，對檔案和目錄的管理是一項非常重要的技能。Python 提供了許多強大的模組來處理檔案系統的各種操作，包括 os、os.path 和 glob。這些模組讓開發者能夠方便地進行檔案和目錄的操作，如建立、移動、刪除、查詢檔案路徑等。此外，檔案的讀寫也是 Python 中常見的操作，涵蓋了從文字檔案到二進位檔案的處理。

1. os 模組：檔案與目錄的管理

os 模組提供了許多檔案和目錄操作的功能，幫助我們與作業系統進行互動。

常見的檔案操作：

• os.mkdir(path)：建立一個新目錄。
• os.rmdir(path)：刪除一個目錄（若目錄不為空，會報錯）。
• os.rename(src, dst)：重新命名檔案或目錄。
• os.remove(path)：刪除檔案。

範例：

import os

# 建立新目錄
os.mkdir("new_folder")

# 重命名目錄
os.rename("new_folder", "renamed_folder")

# 刪除目錄
os.rmdir("renamed_folder")

2. os.path 模組：路徑操作

os.path 提供了一些方法來處理檔案路徑。它可以用來檢查檔案或目錄是否存在，或將不同的路徑組合起來。

常見操作：

• os.path.exists(path)：檢查檔案或目錄是否存在。
• os.path.join(path1, path2)：合併多個路徑。
• os.path.abspath(path)：取得檔案的絕對路徑。

範例：

import os

# 檢查目錄是否存在
if os.path.exists("renamed_folder"):
    print("目錄存在")

# 取得檔案的絕對路徑
absolute_path = os.path.abspath("some_file.txt")
print(f"絕對路徑是: {absolute_path}")

3. glob 模組：通配符搜尋

glob 模組允許我們使用通配符來搜尋符合特定模式的檔案或目錄，特別是在進行批次處理時非常有用。

常見操作：

• glob.glob(pattern)：回傳符合模式的檔案或目錄清單。
• glob.iglob(pattern)：和 glob() 類似，但回傳一個可迭代物件。

範例：

import glob

# 搜尋當前目錄下所有的 .txt 檔案
txt_files = glob.glob("*.txt")
print(txt_files)

4. 檔案的讀寫：文字檔案的處理

在 Python 中，我們可以使用 open() 函數來開啟、讀取和寫入檔案。

常見操作：

• open(filename, mode)：開啟檔案，mode 可以是 r (讀取), w (寫入), 或 a (附加)。
• file.read()：讀取整個檔案的內容。
• file.write(data)：將資料寫入檔案。
• file.close()：關閉檔案。

範例：

# 寫入文字檔案
with open("example.txt", "w") as file:
    file.write("這是一個範例檔案內容\n")

# 讀取文字檔案
with open("example.txt", "r") as file:
    content = file.read()
    print(content)

5. 檔案的讀寫：二進位檔案的處理

除了文字檔案，Python 也支援二進位檔案的讀寫，適用於處理圖像、音訊等非文字型資料。

常見操作：

• open(filename, mode)：開啟檔案，mode 可以是 rb (讀取二進位), wb (寫入二進位)。
• file.read()：讀取檔案的二進位資料。
• file.write(data)：將二進位資料寫入檔案。

範例：

# 讀取二進位檔案
with open("example.bin", "rb") as file:
    binary_data = file.read()
    print(binary_data)

# 寫入二進位檔案
with open("output.bin", "wb") as file:
    file.write(binary_data)

6. 結論

透過 Python 提供的 os、os.path 和 glob 模組，我們可以輕鬆管理檔案系統中的各種操作，從目錄管理到檔案搜尋。此外，對檔案的讀寫操作讓我們能夠靈活處理文字與二進位檔案。不論是日常工作中的資料處理還是進階應用中的二進位檔案操作，這些功能都能大幅提升我們的工作效率。

這些技巧是進階學習 Python 中非常重要的一環，能幫助我們深入掌握檔案處理與系統操作，並在實際應用中靈活運用。