Python中shutil和os库的区别

在 Python 中，shutil 和 os 都是处理文件和目录操作的核心库，但它们的职责和适用场景有所不同。以下是它们的区别及应用场景的总结：

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os 模块

定位：提供与操作系统交互的低级接口，尤其是文件系统和进程管理。
适用场景：

• 路径操作：
  • 使用 os.path 处理路径拼接（join）、拆分（split）、检查存在性（exists）等。

    import os
    path = os.path.join("dir", "file.txt")  # 跨平台路径拼接

• 文件和目录的基本操作：
  • 创建/删除目录（mkdir, rmdir）、删除文件（remove）、重命名（rename）。
  • 列出目录内容（listdir）、获取文件属性（stat）。
• 底层系统调用：
  • 修改文件权限（chmod）、切换工作目录（chdir）、执行系统命令（system）。

局限：

• 不直接支持高级文件操作（如复制目录树）。

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shutil 模块

定位：提供高级文件操作（尤其是复制、移动和归档），是对 os 的补充。
适用场景：

• 复制/移动文件或目录：
  • 复制文件（copy2 保留元数据）、复制目录树（copytree）。
  • 移动文件/目录（move，跨设备时自动处理复制+删除）。

    import shutil
    shutil.copy2("source.txt", "dest.txt")  # 复制文件并保留元数据
    shutil.copytree("src_dir", "dst_dir")   # 递归复制目录

• 归档和压缩：
  • 创建/解压 ZIP、TAR 等归档文件（make_archive, unpack_archive）。
• 清理目录：
  • 递归删除目录及其内容（rmtree，比 os.rmdir 更强大）。

局限：

• 不处理路径操作或底层系统调用（依赖 os 模块）。

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关键区别总结

功能	os 模块	shutil 模块
路径操作	✅ os.path 子模块	❌ 需依赖 os.path
创建/删除目录	✅ mkdir, rmdir	✅ rmtree（递归删除）
删除文件	✅ remove	❌
复制文件	❌	✅ copy, copy2
复制目录	❌	✅ copytree
移动文件/目录	✅ rename（有限）	✅ move（更安全）
归档压缩	❌	✅ make_archive
系统级操作（权限/环境）	✅ chmod, environ	❌

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如何选择？

• 用 os 时：
  • 需要操作路径、处理单个文件/目录、执行底层系统调用。
• 用 shutil 时：
  • 需要递归操作（如复制目录）、归档文件或简化文件移动/复制逻辑。

常见组合：

import os
import shutil

# 示例：复制目录并过滤文件
src = "project"
dst = "backup_project"
if os.path.exists(dst):
    shutil.rmtree(dst)  # 清理目标目录
shutil.copytree(src, dst)

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5. 总结

• os 是基础工具库，侧重系统和路径的低级操作。
• shutil 是高级文件操作库，简化复杂任务（如递归复制）。
  根据任务复杂度选择合适的工具，二者常协同使用。