一文理解 Python 编程语言中的 os.makedirs() 方法

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本博客将为您详细介绍 Python 中的 os.makedirs(folder_name, exist_ok=True) 方法的基本使用和进阶使用方式，力求解释得既详尽又易于理解。

一、os.makedirs() 方法概述

1. os 模块简介

在 Python 中，os 模块提供了一系列与操作系统交互的功能，例如文件和目录的操作。要使用这些功能，首先需要导入 os 模块：

import os

2. os.makedirs() 方法的作用

os.makedirs() 方法用于递归地创建目录，即能一次性创建多级目录，无需逐级创建。

二、基本使用方式

1. 语法

os.makedirs(name, mode=0o777, exist_ok=False)

注意：

2. 示例

示例 1：创建单级目录

import os

os.makedirs('my_folder')

这将在当前工作目录下创建一个名为 my_folder 的文件夹。

示例 2：创建多级目录

import os

os.makedirs('parent_folder/child_folder/grandchild_folder')

这将递归地创建三个目录：parent_folder、child_folder 以及 grandchild_folder。

示例 3：使用 exist_ok=True

import os

os.makedirs('my_folder', exist_ok=True)

如果 my_folder 已经存在，程序将会继续执行而不会抛出异常。然而，如果不设置 exist_ok=True，则会触发 FileExistsError 异常。

三、参数详解

1. exist_ok 参数

示例

import os

# 目录已存在，抛出异常。
os.makedirs('existing_folder')  # FileExistsError

# 目录已存在，不抛出异常。
os.makedirs('existing_folder', exist_ok=True)  # 正常执行

2. mode 参数

在 Linux 系统中，文件和目录的权限通过数字表示。这一数字系统基于三种基本权限：读（4）、写（2）和执行（1）。这些权限分配给三种用户类别：拥有者、群组和其他人。表示文件或目录权限时，我们使用三个数字，每个数字代表一种用户类别的权限。第一个数字代表拥有者的权限，第二个代表群组的权限，第三个代表其他人的权限。

每个数字通过将对应权限值相加得到。例如，若文件的拥有者可以读和写但不能执行，则权限数字为 4+2=6。若群组成员只能读，则权限数字为 4。若其他人无任何权限，则权限数字为 0。若文件权限设置为 “764”，意味着拥有者有读、写和执行权限（共 7），群组成员有读和写权限（共 6），其他人只有读权限（4）。默认情况下，新创建的文件或目录通常被赋予 “777” 权限，即所有人都可以读、写和执行。但出于安全考虑，通常会根据需要调整权限，限制对文件和目录的访问。

示例

import os

# 创建一个目录并将其权限设置为 764
os.makedirs('my_secure_folder', mode=0o764)

四、进阶使用方式

1. 创建目录前检查是否存在

虽然可以使用 exist_ok=True，但有时候，我们仍需要明确检查某个目录是否存在。

import os

if not os.path.exists('my_folder'):
    os.makedirs('my_folder')

2. 捕获异常处理错误

在创建目录的过程中，您可能会遇到诸如权限不足或指定路径错误等问题。建议使用 try...except 来捕获异常。

import os

try:
    os.makedirs('my_folder')
except FileExistsError:
    print('目录已存在')
except PermissionError:
    print('权限不足，无法创建目录')
except Exception as e:
    print(f'发生未知错误：{e}')

3. 与 os.path 配合使用

使用 os.path.join() 方法可以确保文件路径在不同的操作系统下都能正确解析，从而提高代码的可移植性和兼容性。

import os

folder_path = os.path.join('parent_folder', 'child_folder')
os.makedirs(folder_path, exist_ok=True)

4. 递归创建目录并设置不同权限

若需为每个创建的目录设定不同的权限，可采取分步骤的方式逐一进行设置。这样能够确保每个目录根据其具体需求获得恰当的安全配置。

import os

parent_folder = 'parent_folder'
child_folder = os.path.join(parent_folder, 'child_folder')

os.makedirs(parent_folder, mode=0o755, exist_ok=True)
os.makedirs(child_folder, mode=0o700, exist_ok=True)

5. 创建临时目录

使用 tempfile 模块可以创建临时目录，适用于需要临时存储文件的场景。

import tempfile

with tempfile.TemporaryDirectory() as temp_dir:
    print(f'临时目录路径：{temp_dir}')
    # 在这里进行操作

# 离开 `with` 块后，临时目录将被自动删除。

五、常见问题解答

1. os.makedirs() 与 os.mkdir() 的区别

2. 如何处理权限不足的问题

当您没有足够的权限在指定位置创建目录时，系统会抛出 PermissionError 异常。为了解决这一问题，您可以采取以下措施：

3. 在多线程或多进程环境下的注意事项

同时多个线程或进程创建同一目录可能会导致竞态条件。使用 exist_ok=True 可以减少异常的发生。

六、实战练习

练习 1：创建一个多级目录，并在其中创建一个文件

import os

# 定义目录和文件路径：
folder_path = os.path.join('data', 'images', '2023')
file_path = os.path.join(folder_path, 'picture.jpg')

# 创建多级目录：
os.makedirs(folder_path, exist_ok=True)

# 创建一个空文件：
with open(file_path, 'w') as f:
    f.write('这是一个示例文件')

练习 2：安全地创建目录，避免异常中断程序

import os

def safe_mkdir(path):
    try:
        os.makedirs(path, exist_ok=True)
        print(f'成功创建目录：{path}')
    except Exception as e:
        print(f'创建目录失败：{e}')

safe_mkdir('logs/2023/11')

七、总结

希望通过以上详尽的解释和示例，您能深入理解并熟练运用 os.makedirs() 方法！

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作者：幸运 lucky