
在python中,我们经常需要遍历文件系统来查找符合特定条件的子文件夹。一种常见的做法是先使用os.listdir()获取目录下所有文件和文件夹的名称,然后通过os.path.isdir()逐一判断是否为目录,并结合正则表达式进行名称筛选。
考虑以下传统实现方式:
import os
import re
def find_subfolders_of_interest_traditional(dir_of_interest, starting_string_of_interest):
# 1. 获取目录下所有条目的名称
all_entries = os.listdir(dir_of_interest)
# 2. 筛选出所有子文件夹
# 注意:os.path.isdir()会为每个条目进行一次系统调用,在大规模目录下开销巨大
all_subfolders = [item for item in all_entries if os.path.isdir(os.path.join(dir_of_interest, item))]
# 3. 使用正则表达式筛选符合条件的子文件夹
regexp_pattern = re.compile(starting_string_of_interest)
all_subfolders_of_interest = list(filter(regexp_pattern.match, all_subfolders))
return all_subfolders_of_interest
# 示例用法
# if __name__ == '__main__':
# # 假设 'test_folder' 包含大量文件和子文件夹
# subfolders = find_subfolders_of_interest_traditional('test_folder', 'string_of_interest')
# print(subfolders)这种方法在处理包含少量文件和文件夹的目录时表现良好。然而,当面对包含数十万甚至更多条目的超大型目录时,其性能会急剧下降。主要原因有两点:
为了解决上述性能问题,Python 3.5 引入了 os.scandir() 函数(通过PEP 471)。os.scandir() 提供了一种更高效、更现代的方式来遍历目录内容。
os.scandir() 的核心优势在于:
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通过 os.scandir(),我们可以直接在迭代过程中判断条目类型并进行名称筛选,从而避免传统方法的性能瓶颈。
以下是一个使用 os.scandir() 遍历并筛选出所有非隐藏子目录的示例:
import os
def list_subdirs_efficiently(path):
"""
使用os.scandir高效地列出给定路径下不以'.'开头的子目录。
"""
with os.scandir(path) as entries: # 使用with语句确保迭代器资源被正确释放
for entry in entries:
# entry.name 是条目的名称
# entry.is_dir() 直接判断是否为目录,无需额外的系统调用
if not entry.name.startswith('.') and entry.is_dir():
yield entry.name # 使用yield按需生成结果现在,我们将 os.scandir() 应用到我们查找特定前缀子文件夹的需求中:
import os
def find_subfolders_of_interest_optimized(dir_of_interest, starting_string_of_interest):
"""
使用os.scandir高效地在指定目录中查找以特定字符串开头的子文件夹。
"""
all_subfolders_of_interest = []
# 使用with语句确保os.scandir迭代器资源被正确管理和释放
with os.scandir(dir_of_interest) as entries:
for entry in entries:
# 直接在迭代过程中进行类型判断和名称筛选
# entry.is_dir() 避免了额外的系统调用
# entry.name.startswith() 进行前缀匹配
if entry.name.startswith(starting_string_of_interest) and entry.is_dir():
all_subfolders_of_interest.append(entry.name)
return all_subfolders_of_interest
# 示例用法
if __name__ == '__main__':
# 假设 'my_large_data_folder' 包含大量文件和子文件夹
# 并且我们想查找以 'project_A' 开头的子文件夹
# 为了演示,我们先创建一个模拟目录结构
test_root = 'temp_test_dir_for_scandir'
os.makedirs(os.path.join(test_root, 'project_A_data1'), exist_ok=True)
os.makedirs(os.path.join(test_root, 'project_A_data2'), exist_ok=True)
os.makedirs(os.path.join(test_root, 'other_project_B'), exist_ok=True)
with open(os.path.join(test_root, 'project_A_report.txt'), 'w') as f:
f.write("report content")
print(f"正在 {test_root} 中查找以 'project_A' 开头的子文件夹...")
found_subfolders = find_subfolders_of_interest_optimized(test_root, 'project_A')
print("找到的子文件夹:", found_subfolders)
# 清理模拟目录
import shutil
if os.path.exists(test_root):
shutil.rmtree(test_root)在这个优化后的版本中,我们避免了对每个条目进行单独的 os.path.isdir() 调用。os.DirEntry 对象在创建时已经包含了文件类型信息,使得 entry.is_dir() 几乎是零开销的操作。这对于处理大规模目录时的性能提升是巨大的。
在Python中进行文件系统遍历和筛选时,尤其是在处理大规模目录的场景下,os.scandir() 是一个强大且高效的工具。它通过迭代器模式和预缓存文件类型信息,显著减少了系统调用和内存开销,从而提供了远超传统方法的性能。开发者应优先考虑使用 os.scandir() 来优化其文件系统相关的操作,以确保代码的效率和资源利用率。
以上就是Python文件系统操作:利用os.scandir高效筛选目标子目录的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!
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