对话实录

小白：（苦恼）我在Python中处理文件时，总是觉得自带的open函数不太够用，有没有更强大的工具呀？

专家：（微笑）那你可不能错过shutil模块！它就像是文件处理的瑞士军刀，提供了大量便捷的函数来操作文件和目录，接下来我给你详细讲讲。

shutil模块基础认知

1. 文件复制

shutil.copy() 和shutil.copy2函数可以复制文件，不支持复制目录。copy函数和copy2函数的区别是：

• shutil.copy2函数：在复制文件时会尝试保留源文件的元数据，如文件权限、最后修改时间等。
• shutil.copy函数：不会保留这些元数据，它只进行简单的文件内容复制。

我们看下源代码可以看出区别：主要是标红框的函数copystat和copymode

顺便说下shutil.copymode() 和 shutil.copystat() 功能如下：

1. shutil.copymode(src, dst)

shutil.copymode()函数用于复制源文件src的权限位到目标文件dst。比如特定的读取、写入或执行权限，但不会复制文件的内容、组或用户信息。

2. shutil.copystat(src, dst)

shutil.copystat()函数则用于复制源文件src的状态信息到目标文件dst，包括权限位、最后访问时间、最后修改时间和标志值。

import shutil
shutil.copy('source.txt', 'destination1.txt')
shutil.copy2('source.txt', 'destination2.txt')

2. 目录复制

使用shutil.copytree函数能够递归地复制整个目录及其子目录和文件。假设我们有一个名为my_folder的目录，要将其复制为my_folder_backup：

import shutil
shutil.copytree('my_folder','my_folder_backup')

这样my_folder中的所有内容，包括子目录和文件都会被完整地复制到my_folder_backup中。

3.文件移动与重命名

shutil.move函数既能移动文件(如果新目录有同名文件会报错)，也能对文件进行重命名。比如将old_name.txt文件移动到new_directory目录下，并将其重命名为new_name.txt：

import shutil
shutil.move('old_name.txt', 'new_directory/new_name.txt')

如果目标路径和源路径在同一目录，那么就相当于对文件进行重命名。在整理文件、批量修改文件名等场景中，shutil.move非常实用。

4.文件删除

shutil.rmtree函数用于删除整个目录及其所有内容。例如要删除temp_folder目录及其包含的所有文件和子目录：

import shutil
shutil.rmtree('temp_folder')

需谨慎使用此函数，因为一旦执行，被删除的目录和文件将无法恢复。在清理临时文件、删除不再需要的项目文件夹等场景中，它能快速完成任务。

5.文件压缩与解压缩

shutil模块支持常见的压缩格式，如.zip和.tar。

• 压缩文件：使用shutil.make_archive函数可以创建压缩文件。例如将my_project目录压缩为my_project.zip：

import shutil
shutil.make_archive('my_project', 'zip','my_project')

这里第一个参数是压缩文件的名称（不包含扩展名），第二个参数是压缩格式，第三个参数是要压缩的目录。

• 解压缩文件：shutil.unpack_archive函数用于解压缩文件。假设我们有一个archive.zip压缩文件，要将其解压到extract_folder目录：

import shutil
shutil.unpack_archive('archive.zip', 'folder')

在分发项目、备份数据以及下载和解压资源等场景中，文件压缩与解压缩功能十分常用。

闭坑指南

文件复制时的权限问题

在进行文件复制时，如果目标目录的权限设置不允许写入，会导致复制失败。例如在 Linux 系统中，目标目录权限为只读：

import shutil
# 假设 /readonly_dir 权限为只读
# 错误示范，会报错 PermissionError
# shutil.copy('source.txt', '/readonly_dir/destination.txt')

在复制文件前，要确保目标路径有足够的写入权限，可通过修改目录权限或选择有写入权限的目标路径来解决。

目录删除时的误操作

shutil.rmtree函数一旦执行，被删除目录及其内容将无法恢复。如果不小心指定了错误的目录名，可能会造成严重的数据丢失。例如：

import shutil
# 错误示范，误将重要目录删除
# shutil.rmtree('important_project')

在使用shutil.rmtree前，务必仔细确认要删除的目录是否正确，或者可以先进行一些测试性操作，确保无误后再正式执行。

压缩与解压缩的格式不匹配

在进行文件压缩和解压缩时，要确保指定的格式与实际文件格式匹配。例如尝试将一个.tar.gz文件按.zip格式解压缩：

import shutil
# 错误示范，格式不匹配会报错
# shutil.unpack_archive('archive.tar.gz', 'extract_folder', 'zip')

在压缩和解压缩文件前，要明确文件的实际格式，并选择正确的压缩和解压缩格式参数。

专家工具箱

1. 自定义文件复制过滤

shutil.copytree函数可以接受一个ignore参数，用于指定过滤规则，只复制符合条件的文件和目录。例如，只复制目录中的.py文件，忽略其他文件和目录：

import shutil
#自定义过滤函数
def ignore_non_py_files(src, names):
	return [name for name in names if not name.endswith('.py')]
#传入ignore参数  
shutil.copytree('source', 'dest', ignore = ignore_non_py_files)

#也可以使用shutil自带的过滤函数,忽略的文件后缀可以填多个
#并且参数dirs_exist_ok=True 表示允许继续执行，而不是抛出FileExistsError异常。这个参数在 Python 3.8 版本中添加。
shutil.copytree('source', 'dest', ignore=shutil.ignore_patterns('*.py','*.docx'),
                dirs_exist_ok=True)

在选择性备份代码文件、筛选特定类型文件进行处理等场景中，这种自定义过滤功能非常有用。

2. 安全的文件操作

为了避免在文件移动或删除操作中因意外导致数据丢失，可以先进行备份操作。例如在移动文件前，先复制一份作为备份：

import shutil
import os
source_file = 'important_file.txt'
backup_file = 'important_file_backup.txt'
destination_dir = 'new_location'
# 备份文件
shutil.copy(source_file, backup_file)
# 移动文件
shutil.move(source_file, os.path.join(destination_dir, os.path.basename(source_file)))

在处理重要文件时，这种先备份再操作的方式可以有效降低数据丢失风险。

小白：（眼睛放光）哇，shutil模块原来这么强大，能解决这么多文件处理的难题！

专家：（点头）没错，熟练掌握shutil模块，你在Python文件处理方面会更加得心应手，快去实践一下吧！

常用函数速查表