os与sys模块，json模块

一、os模块(重要)

os模块主要与操作系统打交道

1.创建目录(文件夹)

import os

os.mkdir(r'a1')    # 在执行文件所在的路径下创建单级目录a1
os.mkdir(r'a2\b2\c2')    # 不可以创建多级目录

os.makedirs(r'a1')    # 可以创建单级目录
os.makedirs(r'a2\b2\c2')    # 也可以创建多级目录

2.删除目录(文件夹)

import os

os.rmdir(r'a2')    # 可以删除空的单级目录

os.rmdir(r'a2\b2\c2')    # 不可以一次性删除多级目录

os.removedirs(r'a2\b2\c2')    # 可以删除多级目录，但是只能删除空的多级目录

3.列举指定路径下内容名称

import os

print(os.listdir())    # ['.idea', '01 os模块.py', 'a2', 'bin', 'conf', 'core']

4. 删除/重命名文件

import os

os.rename(r'a.txt', r'aa.txt')    # 将文本文件‘a.txt’重命名为‘aa.txt’

os.remove(r'aa.txt')    # 删除文本文件‘aa.txt'

5. 获取/切换当前工作目录

import os

print(os.getcwd())    # 获取当前工作目录 D:\pythonProject\modules

os.chdir('..')    # 切换到上一级目录
print(os.getcwd())    # D:\pythonProject
os.mkdir(r'b')    # 在D:\pythonProject目录下创建文件夹b  D:\pythonProject\b

6. 动态获取项目根路径(重要)

import os

print(os.path.abspath(__file__))    # 获取执行文件的绝对路径(带自己）  D:\pythonProject\modules\01 os模块.py

print(os.path.dirname(__file__))    # # 获取执行文件所在的目录路径（不带自己）  D:/pythonProject/modules

7. 判断路径是否存在(文件、文件夹)

import os

print(os.path.exists(r'01 os模块.py'))    # 判断文件路径是否存在 True

print(os.path.exists(r'D:\pythonProject\modules'))    # 判断文件夹路径是否存在 True

print(os.path.isfile(r'01 os模块.py'))    # 判断路径是否是文件  True

print(os.path.isfile(r'D:\pythonProject\modules'))    # 判断路径是否是文件  False

print(os.path.isdir(r'01 os模块.py'))    # 判断路径是否是文件夹  False
print(os.path.isdir(r'D:\pythonProject\modules'))    # 判断路径是否是文件夹  True

8. 路径拼接（重要）

import os

s1 = r'D:/pythonProject/modules'
s2 = r'01 os模块.py'
print(os.path.join(s1, s2))    # 将s1与s2的路径拼接到一起  D:/pythonProject/modules\01 os模块.py

9. 获取文件大小(字节)

import os

print(os.path.getsize(r'01 os模块.py'))    # 1963

实战案例：

# D:\pythonProject\modules\core\src.py  在core文件夹创建一个函数

def register():
    print('注册功能')

def login():
    print('登录功能')

def shopping():
    print('购物功能')

func_dict = {
    '1':register,
    '2':login,
    '3':shopping
}

def run():
    while True:
        print("""
        1.注册功能
        2.登录功能
        3.购物功能
        """)
        choice = input('功能编号>>>:').strip()
        if choice in func_dict:
            func_dict.get(choice)()
        else:
            print('您要的功能编号不存在')

# D:\pythonProject\modules\bin\start.py

from core import src    # 从core文件夹导入src模块到bin文件夹下的启动文件start.py
if __name__ == '__main__':
    src.run()    # 调用函数，可以正常运行

如果将该项目打包给另一个人，该项目的保存路径可能会发生变化，直接运行执行文件可能会出错，需要动态获取项目根路径。

优化（启动文件中需添加新设备上项目所在路径）：

import os
import sys

base_dir = os.path.dirname(__file__)  # 获取新设备上执行文件所在路径
base_dir = os.path.dirname(os.path.dirname(__file__))    # 嵌套获取上一层路径
sys.path.append(base_dir)   # 添加项目目录到系统路径

from core import src
if __name__ == '__main__':
    src.run()

二、 sys模块

sys模块主要与Python解释器打交道。

1.  获取执行文件的sys.path

import sys

print(sys.path)    # 获取执行文件的sys.path

2. 获取python解释器默认最大递归深度

import sys

print(sys.getrecursionlimit())  # 获取python解释器默认最大递归深度

3. 修改python解释器默认最大递归深度

import sys

sys.setrecursionlimit(2000)  # 修改python解释器默认最大递归深度

4. 获取解释器版本

import sys

print(sys.version)    # 3.8.6 (tags/v3.8.6:db45529, Sep 23 2020, 15:52:53) [MSC v.1927 64 bit (AMD64)]

5. 获取平台信息

import sys

print(sys.platform)   # win32

6.  sys.argv

lst = sys.argv   # 在终端中模拟input输入，避免input函数阻塞

三、json模块

json模块：也称为序列化模块，序列化可以打破语言限制实现不同编程语言之间数据交互。

json格式数据的形式：字符串类型，引号为双引号

d = {'name' : 'Alex' , 'pwd': 123}
print(d, type(d))    # {'name': 'Alex', 'pwd': 123} <class 'dict'>

import json
res = json.dumps(d)
print(res, type(res))    # {"name": "Alex", "pwd": 123} <class 'str'>

jason相关操作：

import json

# 结合数据一起使用
json.dumps()  # 序列化  将数据转化为json格式
json.loads()  # 反序列化 将json格式字符串转化为某一个对应格式类型

# 结合文件一起使用
json.dump(user_dict, f)   # 将数据转化为json格式，并写到文件里面去
json.load(f)    # 读取文件中json格式数据并反序列化成数据类型

案例1：

将字典写入文件，并且取出来还是字典
d = {'name' : 'Alex' , 'pwd': 123}

方法1：

import json

d = {'name': 'Alex', 'pwd': 123}
with open(r'a.txt','w', encoding = 'utf8') as f:
    json_str = json.dumps(d)    # 将字典格式转化为json字符串
    f.write(json_str)    # 将json字条串写入文件

with open(r'a.txt', 'r', encoding = 'utf8') as f:
    json_str = f.read()    # 读取文件中json格式的字符串
    json_dict = json.loads(json_str)   # 将json格式的字符串转化为字典
    print(json_dict, type(json_dict))    # {'name': 'Alex', 'pwd': 123} <class 'dict'>

方法2：

import json

d = {'name': 'Alex', 'pwd': 123}
with open(r'a.txt','w', encoding = 'utf8') as f:
    json.dump(d,f)    # 将字典转换成json格式字符串并写入文件
    """
    等价于>>>
    json_str = json.dumps(d)
    f.write(json_str)
    """"

with open(r'a.txt', 'r', encoding = 'utf8') as f:
    res = json.load(f)    # 将文件中的json格式字符串读取出来并转化成字典
    """
    等价于>>>
    json_str = f.read()
    json_dict = json.loads(json_str)
    """
    print(res)     # {'name': 'Alex', 'pwd': 123} <class 'dict'>

案例2：

将文件中的多行json格式数据读取出来转成字典格式：

文件中的数据：

{"name": "Alex", "pwd": 111}
{"name": "Bob", "pwd": 222}
{"name": "Cindy", "pwd": 333}

import json

with open(r'a.txt', 'r', encoding = 'utf8') as f:
    for line in f:
        print(json.loads(line))

注：一般情况下，json数据是以单文件储存，不会出现一个文件中出现多个用户数据的情况。

jsaon模块实战：

1. 先用json模块实现用户注册

# # 获取或创建文件路径和文件夹
import json
import os
# 1.获取执行文件所在的目录路径
base_dir = os.path.dirname(__file__)
# print(base_dir)    # D:/pythonProject/modules

# 2.拼接出db目录的路径
db_dir = os.path.join(base_dir, 'db')
# print(db_dir)   # D:/pythonProject/modules/db

# 3.创建db目录
if not os.path.isdir(db_dir):
    os.mkdir(db_dir)

## 注册用户
# 4.获取用户名和密码
username = input('username>>>:')
password = input('password>>>:')

# 4.1判断用户名是否已存在，两种方法：
# 方法1：将输入的用户名转化成用户文件格式，与os.listdir(db_dir)作对比
format_name = f'{username}.json'
if format_name in os.listdir(db_dir):    # os.listdir(db_dir)是一个用户信息组成的列表 ['alex.json', 'bob.json', 'cindy.json']
    print('用户名已存在')

# 方法2：拼接存储用户数据的文件路径，看看是否已经存在
user_file_path = os.path.join(db_dir, f'{username}.json')
if os.path.exists(user_file_path):
     print('用户名已存在')

# 5.构造用户字典
user_dict = {
    'username': username,
    'password': password,
    'account': 15000,
    'shop_car':[]
}

# 6.写入文件数据
with open(user_file_path, 'w', encoding = 'utf8') as f:
    json.dump(user_dict,f)

2. 基于上述用户实现用户登录

import json
import os
# 1.获取执行文件所在的目录路径
base_dir = os.path.dirname(__file__)
# print(base_dir)    # D:/pythonProject/modules

# 2.拼接出db目录的路径
db_dir = os.path.join(base_dir, 'db')
# print(db_dir)   # D:/pythonProject/modules/db

# 3.创建db目录
if not os.path.isdir(db_dir):
    os.mkdir(db_dir)

# 登录功能
# 4.输入用户名并判断用户名是否存在
username = input('username>>>:')
# 4.1 拼接上述用户名组成的文件路径
target_user_file_path = os.path.join(db_dir, f'{username}.json')

# 4.2 判断用户名是否已经存在
if not os.path.exists(target_user_file_path):
    print('用户名错误')
else:
    password = input('password>>>:').strip()

    # 5.获取用户真实数据字典，对比用户密码是否正确
    with open(target_user_file_path, 'r', encoding = 'utf8') as f:
        real_user_dict = json.load(f)
    if password == real_user_dict.get('password'):
        print('登录成功')
    else:
        print('密码错误')