本文为 Python 文件操作与系统调用入门实战笔记，一次性讲清os与sys模块核心用法，含文件 / 目录管理、路径处理、压缩包操作、系统命令调用等场景，代码可直接运行，适合新手学习与复用！
 

一、前言

os和sys是 Python 中最基础、最常用的两个内置模块，几乎所有脚本、自动化工具都离不开它们：

• os模块：专注操作系统级文件 / 目录管理、路径处理、系统命令调用，是文件操作的 “瑞士军刀”
• sys模块：专注Python 解释器交互、命令行参数、输入输出流管理，是脚本与系统交互的桥梁

本文将结合实战代码，从基础到进阶，带你一次性掌握这两个模块的核心用法。

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二、环境准备

无需额外安装依赖，Python 内置模块，直接导入即可：

import os
import sys
import zipfile  # 用于压缩包操作

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三、os模块核心功能实战

1. 工作目录操作

1.1 获取与切换当前工作目录

# 获取当前工作目录
print("当前工作目录：", os.getcwd())

# 切换工作目录（需注意路径格式，Windows用\或/，推荐用r字符串）
os.chdir(r".\数据1")
print("切换后工作目录：", os.getcwd())

# 切回原目录（推荐先保存初始目录，避免路径混乱）
original_dir = os.getcwd()
os.chdir(original_dir)

1.os.getcwd()可以返回当前的工作路径

2.os.chdir()可以改变当前的工作路径,需注意路径格式，Windows用\或/，推荐用r字符串

1.2 创建目录

# 创建单级目录（已存在会报错）
os.mkdir('数据1')

# 创建多级目录（自动创建不存在的父目录）
os.makedirs(r'数据104\内容b\内容a\内容c', exist_ok=True)

1.os.mkdir()可以创建单级目录

2.os.makedirs()可以创建多级目录，自动创建不存在的父目录

2. 批量创建目录

# 批量创建200个文件夹（数据1下的文件夹1~文件夹200）
for i in range(1, 201):
    file_name='文件夹'+str(i)
    # 拼接完整路径，跨平台兼容
    file_path = os.path.join(os.getcwd(), '数据1', file_name)
    os.mkdir(file_path)

这里是用一个for循环，先用file_name保存要创建的文件夹i(i=1~200)的名字，再用file_path保存要创建的文件夹的路径,这里使用了os.path.join(),可以自动拼接函数里面的参数形成一个路径,然后用os.mkdir(file_path)创建一个文件夹i,最终就在数据1这个文件夹里面创建了文件夹1~文件夹200这两百个文件夹

3. 路径处理工具

3.1 路径拼接与判断

# 跨平台路径拼接（比手动写/更安全）
dir_new = os.path.join(os.getcwd(), '数据2', '内容c')
print("拼接后的路径：", dir_new)

# 判断路径是否为绝对路径
a = os.path.isabs('数据2\文件夹201')  # 相对路径，返回False
b = os.path.isabs(r'E:\test\数据1')    # 绝对路径，返回True
print("是否为绝对路径：", a, b)

3.2 路径拆分与获取文件名 / 目录名

path = r'E:\test\data.txt'
file_name = os.path.basename(path)   # 获取文件名（含后缀）
dir_name = os.path.dirname(path)     # 获取文件所在目录
file_dir_name = os.path.split(path)   # 拆分路径为（目录，文件名）元组
print(file_name,'\n',dir_name,'\n',file_dir_name)

下面是我的运行结果:

3.3 获取文件大小

path = r'E:\test\search_engine\分词后汇总.txt'
# 获取文件大小（单位：字节，除以1024可得KB）
print("文件大小（字节）：", os.path.getsize(path))
print("文件大小（KB）：", os.path.getsize(path) / 1024)

4. 文件 / 目录删除与重命名

4.1 删除文件与空目录

# 删除单个文件（文件不存在会报错）
os.remove(r'E:\test\新建 文本文档.txt')

# 删除空目录（目录非空会报错）
os.rmdir(r'E:\test\数据1\文件夹1')

4.2 批量重命名文件 / 目录

# 批量重命名：将文件夹2重命名为文件200、文件201
for i in range(0, 1):
    old = r'E:\test\数据1\文件夹2'
    new = os.path.join(r'E:\test\数据1', f'文件{i+200}')
    os.rename(old, new)

5. 硬链接创建（Windows 需管理员权限）

# 为文件创建硬链接（同一文件的多个入口，不占额外空间）
os.link(r'E:\test\data.txt', r'E:\test\11.txt')

6. 目录遍历与统计

6.1 列出目录下所有文件 / 文件夹

print("当前目录下的内容：", os.listdir('.'))

6.2 统计目录下所有文件总大小

print('相对路径中有:',os.listdir('.'))
file_total_size=0
for file_name in os.listdir('.'):
    file_dir=os.path.join(os.getcwd(),file_name)
    file_total_size+=os.path.getsize(file_dir)
print(file_total_size)

上述代码用file_total_size来统计文件夹里的文件总大小,用for循环遍历当前文件夹下的每个文件,然后用file_dir保存遍历的文件的绝对路径,然后用os.path.getsize()函数来获得该文件的大小,然后用算出总和就是当前目录下所有文件的总大小

我的运行结果如下：

7. 文件 / 目录存在性与类型判断

path = r'E:\test\data.txt'
print("路径是否存在：", os.path.exists(path))
print("是否为文件：", os.path.isfile(path))
print("是否为目录：", os.path.isdir(path))

根据是否存在返回相应的True和False

8. 系统命令调用

8.1 os.system 执行系统命令（仅返回退出码）

# 切换到游戏目录，启动exe（需先切到工作目录，避免依赖找不到）
os.chdir(r'E:\95版植物大战僵尸')
# 启动exe，返回值为退出码（0=成功，非0=失败）
a = os.system(r'E:\95版植物大战僵尸\PlantsVsZombies.exe')
print("命令执行退出码：", a)

# 打开文本文件
os.system(r'E:\test\data.txt')

这里用os.system打开文件,这里打开的是植物大战僵尸游戏,但是如果直接用绝对路径打开，不先切换工作路径,游戏会运行不了，原因是：

• 软件 / 游戏运行时，默认以当前工作目录为根路径，去加载图片、音效、配置、依赖文件。
• 直接写绝对路径启动 exe，Python 的工作目录还是脚本所在文件夹，不是游戏文件夹。
• 游戏在脚本目录里找不到配套资源文件，因此启动失败、闪退。

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四、zipfile压缩包操作实战

1. 压缩包基础判断与读取

import zipfile

# 判断文件是否为合法zip压缩包
print("是否为zip文件：", zipfile.is_zipfile('书代码.zip'))

# 读取压缩包内所有文件列表
with zipfile.ZipFile('书代码.zip', 'r') as z:
    print("压缩包内文件列表：", z.namelist())

2. 批量解压压缩包

with zipfile.ZipFile('书代码.zip', 'r') as z:
    for f in z.namelist():
        # 解压所有文件到指定目录
        z.extract(f, r'数据1\文件200')
print("解压完成！")

3. 手动创建压缩包

# 创建新压缩包，写入指定文件
with zipfile.ZipFile('书代码新.zip', 'w') as z:
    # 写入文件（默认保留目录结构）
    z.write(r'数据1\文件200\num1.py')
    z.write(r'数据1\文件200\num2.py')
print("压缩包创建完成！")

4. 批量压缩目录下所有文件

with zipfile.ZipFile(r'数据1\文件夹3\压缩全.zip', 'w') as z:
    for file_name in os.listdir('数据1\文件夹3'):
        # 排除压缩包自身，避免循环压缩
        if file_name != '压缩全.zip':
            file_path = os.path.join('数据1/文件夹3/', file_name)
            # arcname指定压缩包内文件名，不保留原目录结构
            z.write(file_path, arcname=file_name)
print("批量压缩完成！")

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五、sys模块核心功能实战

1. Python 版本信息获取与判断

# 获取Python版本号与详细信息
print("Python版本：", sys.version)
print("版本元组：", sys.version_info)

# 强制版本校验（低于3.8则退出）
if (sys.version_info[0] * 10 + sys.version_info[1]) / 10 < 3.8:
    print('您的Python版本过低,请安装Python3.8及以上版本')
    sys.exit()
else:
    print("您的Python版本正确,代码将继续运行")
    print('hello,world')

2. 标准输入 / 输出 / 错误流

# 标准输出流（与print类似，直接写入控制台）
sys.stdout.write('hello')

# 标准输入流（读取用户输入，等价于input()）
a = sys.stdin.readline()
print("用户输入的内容：", a)

# 标准错误流（用于输出错误信息，区别于普通输出）
sys.stderr.write('错误，请修改！')

# 程序异常退出（可携带错误信息）
sys.exit('错误，请修改！')

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六、避坑指南与常见错误

1. 路径格式错误：Windows 路径用\需转义，推荐用r''原始字符串或/
2. 工作目录混乱：切换目录前务必用os.getcwd()保存初始目录，避免后续操作出错
3. 文件 / 目录不存在：删除、重命名前建议用os.path.exists()判断，避免报错
4. 压缩包解压 / 创建权限：解压到系统目录（如 C 盘根目录）可能需要管理员权限
5. os.system与os.popen区别：os.system仅返回退出码，无法捕获输出；os.popen可捕获输出，需手动关闭管道

七、作业

 编写一个 Python 程序，使用 os 库完成以下操作：
第一步：在当前目录下创建一个名为 test_folder 的文件夹；
第二步：打印出当前程序的工作目录路径；
第三步：切换工作目录到刚创建的 test_folder 文件夹；
第四步：在 test_folder 文件夹内创建一个名为 test_file.txt 的空文件（提示：可结合 open 函数）；
第五步：打印出 test_folder 文件夹内的所有文件 / 文件夹名称；
第六步：删除刚创建的 test_file.txt 文件；
第七步：切换回最初的工作目录，删除 test_folder 文件夹。
要求：代码中要包含必要的异常处理（比如文件夹已存在、文件不存在时的报错处理）。

import os
try:
    os.mkdir('test_folder')
except FileExistsError:
    print("文件夹已存在")
original_dir=os.getcwd()
print(os.getcwd())
os.chdir('test_folder')
print(os.getcwd())
open('test_file.txt','w')

print(os.listdir('.'))
try:
    os.remove('test_file.txt')
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在,无法删除")
os.chdir(original_dir)
print(os.getcwd())
os.rmdir('test_folder')

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八、总结

本文覆盖了os、sys、zipfile三大模块的核心实战用法，从文件 / 目录管理、路径处理，到压缩包操作、系统命令调用，再到 Python 解释器交互，都是日常脚本开发、自动化工具中高频使用的场景。

掌握这些用法后，你可以轻松实现：

• 批量文件整理、目录备份
• 自动化数据压缩与解压
• 系统命令批量执行
• 脚本参数化运行与版本校验

这些代码可直接复用在文件处理、爬虫数据整理、自动化运维等场景中，是 Python 入门的必备技能！