Python 库手册：os 操作系统模块

os 模块是 Python 标准库中用于访问操作系统功能的接口。它提供了一系列函数，可用于文件系统操作、路径管理、环境变量访问、进程控制等，是编写跨平台脚本的重要工具。

常见应用场景：

（1）获取或修改当前工作目录。

（2）文件和目录的创建、重命名、删除。

（3）遍历目录结构，获取文件状态信息。

（4）获取或设置环境变量。

（5）执行系统命令。若需执行命令更灵活推荐 subprocess。

（6）获取系统资源信息（如 CPU 核心数）、控制进程退出等。

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核心概念

1、os 模块封装了底层系统调用，适合跨平台文件系统操作。

2、它通常配合 子模块完成路径拼接与判断。

3、由于 os 提供的是面向过程的 API，Python 3.4 起推荐的新风格为面向对象的 pathlib，但 os 在实际工程中仍然广泛使用。

4、操作系统级的所有行为（路径、权限、进程、环境）大多能通过 os 实现。

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应用举例

例 1：获取当前工作目录

import os

print("当前目录是：", os.getcwd())

例 2：创建与删除目录

import os

os.mkdir("my_folder")
os.rmdir("my_folder")  # 注意：只能删除空目录

例 3：列出目录内容

import os

for name in os.listdir("."):
    print(name)

例 4：执行系统命令

import os

os.system("echo Hello from mediaTEA")

例 5：递归遍历目录

import os

for dirpath, dirnames, filenames in os.walk("."):
    print("目录:", dirpath)
    print("子目录:", dirnames)
    print("文件:", filenames)

例 6：获取 CPU 核心数

import os

print("CPU 核心数：", os.cpu_count())

例 7：获取当前进程 ID 并退出进程

import os

print("当前进程 PID:", os.getpid())
os._exit(0)  # 强制退出进程（不会执行 finally）

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常用函数速览

os._exit(code)

强制退出当前进程，不进行异常处理或清理。

参数：code 为整数，退出码（0 表示正常退出）

返回：None

说明：常用于子进程内部终止。

os.access(path, mode)

判断当前用户是否对路径具有指定的权限。

参数：

path：路径（字符串）

mode：权限常量之一，如 os.R_OK, os.W_OK, os.X_OK, os.F_OK

返回：布尔值，True 表示有权限

示例：

os.access('file.txt', os.W_OK) 判断是否可写。

os.chdir(path)

更改当前工作目录。

参数：path 为目标路径字符串

返回：None

os.chmod(path, mode)

修改文件或目录的权限。

参数：

path：路径

mode：整数形式权限值，如 0o755

返回：None

说明：仅限类 Unix 系统；需具备权限。

os.chown(path, uid, gid)

更改文件或目录的所有者与所属组（仅类 Unix）。

参数：

path：路径字符串

uid：用户 ID

gid：组 ID

返回：None

说明：通常需 root 权限。

os.cpu_count()

获取系统的逻辑 CPU 核心数。

参数：无

返回：整数或 None（失败时）

os.environ

环境变量映射对象。可作为字典访问或修改变量。

用法：os.environ['PATH'], os.environ.get('HOME')

返回：环境变量字典

os.execvp(file, args)

用新程序替换当前进程（执行系统命令）。

参数：

file：命令或可执行文件名

args：参数列表（含命令本身）

返回：无（调用成功后不会返回）

说明：属于 exec* 系列的一种，适合查找命令路径。

os.getcwd()

获取当前工作目录路径。

参数：无

返回：字符串。

os.getgid()

获取当前进程的组 ID（仅类 Unix）。

参数：无

返回：整数 GID

os.getlogin()

获取当前登录用户名（终端会话用户）。

参数：无

返回：字符串

说明：某些平台或环境中可能失败。

os.getpid()

获取当前进程 ID。

参数：无

返回：整数 PID

os.getppid()

获取当前进程的父进程 ID。

参数：无

返回：整数 PID

os.getuid()

获取当前进程的用户 ID（仅类 Unix）。

参数：无

返回：整数 UID

os.listdir(path=".")

列出指定目录下的所有文件和文件夹名称。

参数：path 字符串，默认为当前目录

返回：列表

os.mkdir(path)

创建单层目录。

参数：path 路径字符串

返回：None

os.makedirs(path, exist_ok=False)

递归创建多层目录。

参数：

path：路径字符串

exist_ok：若为 True，存在也不报错

返回：None

os.name

返回当前操作系统平台类型。

返回：

'posix'（Unix/Linux/macOS）

'nt'（Windows）

'java'（Jython）

os.remove(path)

删除文件。

参数：path 为文件路径字符串

返回：None

异常：若路径非文件或不存在，将报错。

os.rename(src, dst)

重命名文件或目录。

参数：

src：原路径

dst：新路径

返回：None

os.rmdir(path)

删除空目录。

参数：path 为路径字符串

返回：None。

os.stat(path)

获取路径的详细信息（大小、修改时间、权限等）。

参数：path 字符串

返回：os.stat_result 对象

os.system(command)

在子终端中执行系统命令。

参数：command 字符串（如 "ls -l"）

返回：命令的退出状态码（整数）

os.umask(mask)

设置当前进程的默认权限屏蔽码。

参数：mask 为八进制整数，如 0o022

返回：原先的 umask 值

os.uname()

返回当前操作系统的详细信息（仅类 Unix）。

参数：无

返回：命名元组，包含 sysname, nodename, release, version, machine

os.walk(top)

递归遍历目录树，生成三元组 (dirpath, dirnames, filenames)。

参数：top 起始目录路径

返回：生成器，用于遍历所有文件与子目录

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