Модуль glob | Python 3

#COURSE##INNER#

Для работы с файлами и папками в Python 3 модуль glob – незаменимая вещь. Он позволяет находить файлы, соответствующие определённому шаблону, не перебирая директорию вручную, а используя мощный механизм подстановочных знаков. Это существенно ускоряет и упрощает поиск необходимых файлов в приложениях.

Ключевые возможности модуля: поиск файлов по шаблону, поддержка подстановочных знаков (*, ?, [...]), обработка множества файлов одновременно, без необходимости циклов. Например, команда glob.glob('*.txt') вернёт список всех текстовых файлов в текущей директории. Важно: поддержка подстановочных знаков позволяет находить файлы, определённые сложными критериями – например, файлы с именем, начинающимся с «report_» и заканчивающимся на «_2023.log».

Рекомендация по применению: для быстрого поиска определённых файлов в скриптах, особенно при автоматизации задач. Использование glob предотвращает ошибки при работе со сложными шаблонами поиска и ускоряет обработку файлов, особенно в комбинации с другими модулями, например, для обработки больших каталогов или при работе с файлами с различными именами и расширениями.

Пример использования: с помощью glob.glob("data/*.csv") вы получите список всех файлов с расширением .csv в подкаталоге «data». Обратите внимание на универсальность подстановочных знаков – это позволяет выполнять более сложный поиск.

Модуль glob Python 3

Для поиска файлов с определёнными именами используйте модуль glob. Он позволяет создавать шаблоны поиска, позволяющие находить файлы по маске.

Пример 1: Поиск всех файлов с расширением ".txt" в текущей директории:

import glob
txt_files = glob.glob("*.txt")
print(txt_files)

Результат вернёт список путей к файлам с расширением .txt.

Пример 2: Поиск файлов, имена которых начинаются с "report" и заканчиваются на ".csv":

import glob
csv_files = glob.glob("report*.csv")
print(csv_files)

Этот шаблон найдёт все файлы от "report1.csv" до "report999.csv".

Пример 3: Поиск файлов в поддиректориях с расширением ".log":

import glob
log_files = glob.glob("**/log*.log", recursive=True)
print(log_files)

Флаг recursive=True важен для поиска вложенных каталогах. Без него поиск ограничен текущим каталогом.

Символы-заменители:

• * - соответствует любой последовательности символов (включая пустую).
• ? - соответствует одному любому символу.
• [] - соответствует любому символу из заданного набора.

Используйте эти шаблоны для гибкого поиска в вашем проекте.

Работа с шаблонами файлов

Для работы с файлами по шаблонам используйте метод glob.glob(). Передайте ему строку с шаблоном. Шаблон может содержать дикие символы:

* - совпадает с любой последовательностью символов (включая пустую).

? - совпадает с любым одним символом.

[ ] - совпадает с любым символом из указанного набора.

[a-z] - совпадает с любой буквой от 'a' до 'z'.

Пример: для поиска всех файлов с расширением .txt в текущей директории используйте:

import glob
files = glob.glob('*.txt')
print(files)

Результат: список путей к файлам .txt.

Если вам нужны только имена файлов без путей, используйте os.path.basename():

import glob
import os
files_names = [os.path.basename(file) for file in glob.glob('*.txt')]
print(files_names)

Для поиска файлов в подкаталогах:

files = glob.glob('subdir/*.txt')

Эта команда найдет все файлы .txt в подкаталоге subdir. Если подкаталога subdir нет, то возвращаемый список будет пустым.

Для подбора файлов с учетом нескольких условий:

files = glob.glob('data/[0-9]*.csv')

Это найдет файлы, имена которых начинаются с любой цифры и заканчиваются на '.csv' в каталоге data.

Использование метасимволов

Для поиска файлов с определёнными названиями используйте метасимволы.

Важно: Метасимволы расширяют возможности glob, позволяя находить файлы с шаблонами в именах. Они дают возможность не перечислять каждый файл вручную.

• `*`: Соответствует любому количеству любых символов (включая ноль). Например, '*.txt' найдёт все файлы с расширением ".txt".
• `?`: Соответствует ровно одному любому символу. Например, 'report?.txt' найдёт файлы вида report1.txt, report2.txt и т.п.
• `[]`: Соответствует любому символу из указанного набора. Например, '[0-9].txt' найдёт файлы вида 0.txt, 1.txt, 2.txt и т.д.
• `[...]`: Дополнительные возможности для набора. Например, '[aeiou].txt' найдёт файлы c.txt, а.txt, i.txt и т.д. Можно задавать диапазоны: '[a-z].txt' найдет все файлы с одним символом, который является маленькой буквой английского алфавита, заканчивающиеся на ".txt". Также можно использовать символы исключения: '[^a-z].txt' найдёт все файлы, *кроме* файлов с односимвольным названием в нижнем регистре.

Комбинирование метасимволов:

1. '*.log' соответствует всем файлам с расширением ".log".
2. '[0-9]*report*.txt' найдёт файлы, начинающиеся с цифры, содержащие слово "report", и имеющие расширение ".txt".
3. 'file[1-5].txt' подберет file1.txt, file2.txt, file3.txt, file4.txt и file5.txt.

Пример

Чтобы получить список всех файлов с расширением .py в текущей директории, вы можете использовать выражение '*.py'.

Работа с путями

Для корректной работы с файлами и директориями в модуле glob необходимо правильно обращаться с путями. Ниже примеры:

Пример	Описание
import os os.path.join("путь1", "путь2")	Объединяет пути. Полезно для создания корректных путей на разных системах (Windows, Linux).
import os os.path.abspath("относительный_путь")	Преобразует относительный путь в абсолютный. Гарантирует однозначность расположения.
import os os.path.exists("путь")	Проверяет существование файла или директории по указанному пути. Используйте перед операцией с файлом.
import os os.path.isdir("путь")	Проверяет, является ли указанный путь директорией.
import os os.path.isfile("путь")	Проверяет, является ли указанный путь файлом.
import os os.path.basename("полный_путь")	Возвращает имя файла или директории из полного пути.
import os os.path.splitext("имя_файла.расширение")	Разделяет имя файла и расширение.

Важно: Используйте функции модуля os.path для работы с путями. Это гарантирует переносимость кода между разными операционными системами. Не полагайтесь на "жесткий" поиск.

Обработка найденных файлов

После использования модуля glob для поиска файлов, необходимо корректно обработать результаты. Ключевой момент - цикл. Обработайте каждый найденный файл последовательно:

Пример:

import glob
pattern = '*.txt'
files = glob.glob(pattern)
for file in files:
with open(file, 'r', encoding='utf-8') as f:
content = f.read()
# Добавьте свою логику обработки содержимого файла.
# Например, подсчёт количества строк, поиск определённых слов, etc.
lines_count = len(content.split('
'))
print(f'Файл {file}: {lines_count} строк')

Рекомендации:

• Используйте try...except блоки для обработки возможных ошибок (например, FileNotFoundError, ошибок доступа к файлу).
• Укажите кодировку файла при открытии, чтобы избежать проблем с нестандартными наборами символов (например, encoding='utf-8').
• Важная деталь: в цикле каждый файл обрабатывается отдельно. Не пытайтесь обработать сразу все файлы без цикла.
• Продумайте, как использовать полученные данные. Примените их к дальнейшей работе программы, например, в вычислениях, отчётах или базах данных.

Обработка ошибок

Для обработки ошибок при работе с модулем glob в Python 3 используйте структурированный подход, включающий try-except блоки.

Пример 1: Обработка отсутствия файла:

import glob
try:
files = glob.glob("несуществующий_файл*.txt")
if files:
print(f"Найденные файлы: {files}")
else:
print("Файлы не найдены.")
except FileNotFoundError:
print("Ошибка: Файл не найден.")
except Exception as e:
print(f"Возникла ошибка: {e}")

Пример 2: Обработка неверного пути:

import glob
try:
files = glob.glob("C:/путь/к/несуществующему/каталогу/*.txt")
print(f"Найденные файлы: {files}")
except FileNotFoundError:
print("Ошибка: Такого каталога не существует.")
except Exception as e:
print(f"Возникла ошибка: {e}")

• FileNotFoundError – для ситуаций, когда указанный файл или каталог не найден.
• Общий except блок – для обработки других возможных ошибок (например, неправильный формат пути).
• Проверка результата if files: – важный шаг. Если функция glob.glob() вернёт пустой список, это не ошибка, а просто отсутствие совпадений.

Важно! Вместо исключительной ситуации, можно проверить наличие каталога или файла перед вызовом glob.glob(). Это позволяет избежать дополнительного кода обработки ошибок внутри блока try-except. Например, с помощью функции os.path.exists().

import glob
import os
path_to_directory = "путь_к_каталогу"
if os.path.exists(path_to_directory):
files = glob.glob(f"{path_to_directory}/*.txt")
if files:
print(f"Найденные файлы: {files}")
else:
print("Файлы не найдены.")
else:
print("Ошибка: Директория не существует.")

Примеры практического применения

Поиск файлов с определённым расширением:

import glob files = glob.glob('*.txt') for file in files: print(file)

Обработка файлов в папке:

import glob import os path = '/path/to/your/folder' for filename in glob.iglob(os.path.join(path, '*.log')): with open(filename, 'r') as f: # Обрабатываем содержимое файла # ... print(f"Обработан файл {filename}")

Поиск файлов с определённым шаблоном:

import glob files = glob.glob('data_report_*_2023.csv') for file in files: print(file)

Этот код находит все файлы, имя которых начинается с 'data_report_', содержит произвольное количество символов, затем '_2023' и имеет расширение '.csv'.

Обработка файлов в нескольких подкаталогах:

import glob import os path = '/path/to/your/folder' for folder in glob.glob(os.path.join(path, '*')): if os.path.isdir(folder): for filename in glob.iglob(os.path.join(folder, '*.txt')): print(filename)

Этот пример демонстрирует рекурсивное перечисление текстовых файлов (*.txt), находящихся в подкаталогах папки. Используется glob.iglob для повышения эффективности обработки больших объёмов данных.

Вопрос-ответ:

Как использовать модуль glob для поиска файлов с определённым расширением в заданной директории? Приведите пример.

Модуль `glob` позволяет находить файлы и папки по шаблону. Чтобы найти все файлы с расширением `.txt` в директории 'documents', используйте `glob.glob('documents/*.txt')`. Этот код вернёт список путей к найденным файлам. Например, если в папке 'documents' есть файлы 'report.txt' и 'notes.txt', то результат будет: ['documents/report.txt', 'documents/notes.txt']. Шаблон может содержать символы-заменители: `*` — произвольная последовательность символов, `?` — любой один символ. Если нужно найти файлы, имена которых начинаются с 'report', можно использовать `glob.glob('documents/report*.txt')` — это найдёт 'report.txt', 'report123.txt' и т.д.

Какие возможности предоставляет модуль glob для поиска файлов с учётом структуры каталогов?

`glob` позволяет искать файлы не только в одной папке, но и вложенных. Например, для поиска всех `.py`-файлов в подпапках директории 'src' используйте: `glob.glob('src/**/*.py')`. Двойной `**` указывает на рекурсивный поиск. Это означает, что `glob` будет искать в директории 'src' и во всех её подпапках.

Можно ли использовать glob для поиска не только файлов, но и папок?

Да, модуль `glob` может найти папки. Например, для поиска всех подпапок внутри папки 'projects', которые начинаются с 'task', используйте: `glob.glob('projects/task*')`. Важно понимать, что это найдёт только названия подпапок, а не содержимое. Для доступа к содержимому подпапки, вам потребуется дополнительное кодирование. Например, если понадобится работать с `.txt` файлами в найденных папках, нужно будет использовать внутри цикла, или подобной конструкции, дополнительный код для поиска внутри папок.

В чем отличие регулярных выражений от шаблонов glob? В каких ситуациях glob предпочтительнее?

Регулярные выражения (например, с помощью модуля `re`) обеспечивают более гибкие возможности поиска. Они позволяют описывать сложные шаблоны, с использованием метасимволов для более точного поиска. Однако glob – проще для простых поисков. Если нужно найти файлы с определенным расширением или структурой имени файла без особых сложностей, то glob значительно проще и удобнее для применения в таких случаях.

В случае большого количества файлов, как эффективно использовать glob для избегания проблем с производительностью?

Для обработки очень большого количества файлов, важно оптимизировать поиск. Если у вас очень много файлов, и требуется поиск по огромному количеству папок, глобальный поиск может быть слишком медленным. В таких ситуациях, предпочтительней (а иногда и единственно возможным) решением используется сочетание алгоритмов и структур данных. Нужно чётко определить шаблон поиска (`*.txt`) вместо более сложных, и проводить поиски по узким, а не всем папкам. Это может существенно увеличить скорость работы, особенно когда файлы разбросаны по огромным каталогам.