Python 的 shutil 模块是一个强大的工具，用于执行各种文件和目录操作，如复制、移动、删除等。本文将深入探讨 shutil 模块的各种功能和方法，并提供丰富的示例代码，帮助大家更好地理解和运用这个工具。

复制文件和目录

shutil.copy() 函数用于复制单个文件，shutil.copytree() 函数用于复制整个目录树。

示例：

import shutil

# 复制单个文件
shutil.copy("source.txt", "destination.txt")

# 复制整个目录树
shutil.copytree("source_dir", "destination_dir")

移动文件和目录

shutil.move() 函数用于移动文件或目录，类似于命令行中的 mv 命令。

示例：

import shutil

# 移动单个文件
shutil.move("source.txt", "destination.txt")

# 移动整个目录树
shutil.move("source_dir", "destination_dir")

删除文件和目录

shutil.rmtree() 函数用于递归删除整个目录树，os.remove() 函数用于删除单个文件。

示例：

import shutil

# 删除整个目录树
shutil.rmtree("directory_to_delete")

# 删除单个文件
os.remove("file_to_delete.txt")

文件和目录操作的其他功能

shutil 模块还提供了许多其他功能，如创建压缩文件、解压缩文件等。

示例：

import shutil

# 创建压缩文件
shutil.make_archive("archive", "zip", "source_dir")

# 解压缩文件
shutil.unpack_archive("archive.zip", "destination_dir")

错误处理和异常情况

在进行文件和目录操作时，可能会遇到各种异常情况，如文件不存在、权限不足等。shutil 模块提供了相应的异常处理机制，以保证程序的稳定性。

示例：

import shutil

try:
    # 尝试复制文件
    shutil.copy("nonexistent_file.txt", "destination.txt")
except FileNotFoundError:
    print("文件不存在")

操作文件和目录的过滤功能

在进行文件和目录操作时，有时需要对文件或目录进行过滤，只处理符合特定条件的文件或目录。shutil 模块提供了一些函数，可以根据不同的过滤条件来操作文件和目录。

示例：

import shutil

# 只复制指定后缀名的文件
def copy_files_with_extension(source_dir, destination_dir, extension):
    for root, dirs, files in os.walk(source_dir):
        for file in files:
            if file.endswith(extension):
                shutil.copy(os.path.join(root, file), destination_dir)

# 复制大小不超过 1MB 的文件
def copy_small_files(source_dir, destination_dir, max_size):
    for root, dirs, files in os.walk(source_dir):
        for file in files:
            file_path = os.path.join(root, file)
            if os.path.getsize(file_path) <= max_size:
                shutil.copy(file_path, destination_dir)

# 复制最近修改时间在一周内的文件
def copy_recent_files(source_dir, destination_dir, days):
    cutoff_time = time.time() - days * 24 * 60 * 60
    for root, dirs, files in os.walk(source_dir):
        for file in files:
            file_path = os.path.join(root, file)
            if os.path.getmtime(file_path) >= cutoff_time:
                shutil.copy(file_path, destination_dir)

文件和目录权限控制

shutil 模块也提供了一些函数用于修改文件和目录的权限，如更改所有者、更改访问权限等。

示例：

import shutil

# 修改文件所有者
def change_owner(file_path, owner):
    shutil.chown(file_path, user=owner)

# 修改文件权限
def change_permissions(file_path, mode):
    shutil.chmod(file_path, mode)

处理链接文件

shutil 模块还提供了一些函数用于处理符号链接文件，如创建符号链接、解析符号链接等。

示例：

import shutil

# 创建符号链接
def create_symlink(target, link_name):
    shutil.symlink(target, link_name)

# 解析符号链接
def resolve_symlink(link_name):
    return os.path.realpath(link_name)

总结

shutil 模块是 Python 中一个功能强大且方便实用的工具，用于执行各种文件和目录操作。通过深入了解和灵活运用 shutil 模块的各种功能和方法，可以更好地处理文件和目录，提高程序的效率和稳定性。在实际应用中，建议根据具体需求，选择合适的 shutil 函数，并结合其他标准库模块和第三方库，以满足实际的文件和目录操作需求。