关于文件，你真的了解吗？Python使用stat模块详细获取文件信息

前篇内容我们介绍了Python中关于文件的处理及磁盘文件读写机制（参见你了解文件缓存机制吗？磁盘文件如何读写？Python中open函数详解）。今天，我们来详细了解一下使用Python如何获取文件的详细信息。

准备好了吗？开始学习了

不同系统的文件处理机制

我们知道，对于文件，不同的操作系统有着不同的处理机制：

比如Linux操作系统，它秉持“一切皆文件”的理念，大到一个系统文件，小到一个配置或日志文件，甚至系统运行状态、进程、挂载磁盘等信息，都是通过系统内的文件展现给我们。另一方面，对于这些文件的处理，Linux系统有一套完善的权限分配机制，不同的用户和用户组对于该文件有不同的读、写及执行权限。

linux系统“一切皆文件”

Windows系统虽然也有明确的权限分配机制，但是作为使用者，我们平时基本感觉不到这种权限分配的过程（除非出于安全考虑对某些文件进行特定的权限设置）。系统使用者登录到操作系统后，当他读写一个文件时，操作系统会频繁锁定该用户对于文件的独占访问。

微软视窗模式

上面两种操作系统之间的区别其实大家日常使用中也能发现：比如，你使用Windows观看一个视频文件，当你试图删除或者重命名该文件时，系统会提示文件正在被占用而无法执行这类操作；而Linux系统则不然，当你在Linux系统中观看视频的同时，你可以重命名该视频文件或者删除它都可以。对于具有root权限的用户，甚至可以使用'rm -rf /'清空系统内所有内容（对于专业人士来讲，非常人性化的一个设计）。

观看视频时是否可以操作文件

我们知道，一般Linux系统中都是默认安装Python的（Windows为什么不默认安装呢？有限的系统空间应该留给收费软件，你说呢？）

通过上面的分析，对于文件的操作，比如该文件是否可读、写，可执行，是否应该被独占，系统是如何判断呢？聪明的小伙伴可能猜到了，是通过文件的属性来判断的。那么，作为Python如何获取文件系统中任意文件的属性信息呢？

获取文件信息

Python内置os模块中的stat()方法可以用来获取一个文件的属性及状态信息

os.stat(path, *, dir_fd=None, follow_symlinks=True)

path：指定为一个字符串或一个打开的文件描述符

dir_fd：该参数仅适用于Unix平台，不适用Windows平台；如果不为空，它应该是一个指向目录的文件描述符，此时要操作的路径应该是相对路径；如果路径是绝对路径，则忽略该参数

follow_symlinks：该参数如果为False，并且要操作的路径的最后一个元素是符号链接，则该函数将在符号链接本身，而不是链接指向的文件（好绕口）。简单来讲，如果path中传入一个快捷方式，并且该参数设为False（默认为True），则stat返回的结构是快捷方式信息，而不是它指向的文件本身。

貌似后两个参数都没什么卵用。

下面我们来分别看一下如何使用该函数获取文件信息。

文件信息有哪些呢？

import os

f_info = os.stat('windows-version.txt')

f_info

os.stat_result(st_mode=33206, st_ino=281474977063003, st_dev=3125222198, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0, st_size=37, st_atime=1577196217, st_mtime=1577196217, st_ctime=1577196166)

返回一个stat_result元组对象，我们看下都有哪些属性：

st_mode：文件模式，文件类型和文件模式位（权限）。

st_ino：inode 节点号。

st_dev：该文件所在设备的标识符。

st_nlink：硬链接的数量。

st_uid：文件所有者的用户标识符。

st_gid：文件所有者的组标识符。

st_size：文件大小（以字节为单位），如果是常规文件或符号链接。符号链接的大小是它所包含的路径名的长度，而不是终止的空字节。

st_atime：最近访问的时间以秒表示。

st_mtime：最近的内容修改时间以秒表示。

st_ctime：取决于平台：Unix上最新的元数据更改时间，在Windows上创建的时间，以秒表示。

st_atime_ns：最近访问的时间以纳秒表示，以整数表示。

st_mtime_ns：最新内容修改的时间以纳秒表示，以整数表示。

st_ctime_ns：取决于平台：Unix上最新的元数据更改时间，在Windows上创建的时间，以纳秒为单位表示为整数。那么，问题是这些信息如何识别并利用呢？

os.stat和stat模块的区别

细心的小伙伴肯定发现了，Python中除了os.stat()方法，还提供了一个stat模块，这两者有什么区别呢？

简单来讲，os.stat()方法是把文件的属性读取出来并以stat_result元组对象形式返回，但是它的部分实现是通过调用stat模块来实现的，当然这种实现并不是很容易让人理解。比如：我们获取到的属性st_mode=33206, st_ino=281474977063003, st_dev=3125222198, st_nlink=1, st_uid=0, st_gid=0等之后，还是不知道这些属性代表的意义，那么，我们还需要用stat模块中提供的接口来进一步进行处理。

下面我们利用前面获取到的属性值，将它还原为我们能读懂的属性内容。

更加人性化的信息展示

还原属性本质

获取文件具体属性值一般是这样的

1.判断文件类型：

mode = f_info[0]

mode = s[0]

if stat.S_ISREG(mode): #判断是否一般文件

print('一般文件.')

elif stat.S_ISLNK(mode): #判断是否链接文件

print('链接文件.')

elif stat.S_ISSOCK(mode): #判断是否套接字文件

print('套接字文件.')

elif stat.S_ISFIFO(mode): #判断是否命名管道

print('命名管道.')

elif stat.S_ISBLK(mode): #判断是否块设备（硬盘等）

print('块设备.')

elif stat.S_ISCHR(mode): #判断是否字符设备（键鼠）

print('字符设备.')

elif stat.S_ISDIR(mode): #判断是否目录

print('目录.')

2.读取权限信息

比如，我们需要知道文件的权限可以使用oct(mode)将权限信息转化为类似“0o100666”这样的内容，后三位就是权限信息（参见Linux权限相关内容）。获取Windows系统文件权限貌似意义不大。

3.读取并设置时间

我们看到，stat_result元组中有st_atime、st_mtime、st_ctime*这样的时间属性，分别表示访问、修改、修改时间。它们是表示时间戳的一串整形数据，对于时间的设置及读取，我们后面专题进行讨论，这里就不再赘述了。

4.设置st_mode属性

stat.S_ISUID: 执行时设置用户ID

stat.S_ISGID: 执行时设置组ID

stat.S_ENFMT: 强制记录锁定

stat.S_ISVTX: 执行之后保存文字和图片

stat.S_IREAD: 所有者的读权限

stat.S_IWRITE: 所有者的写权限

stat.S_IEXEC: 所有者的执行权限

stat.S_IRWXU: 所有者的读写执行的权限

stat.S_IRUSR: 所有者的读权限

stat.S_IWUSR: 所有者的写权限

stat.S_IXUSR: 所有者的执行权限

stat.S_IRWXG: 同组用户的读写权限

stat.S_IRGRP: 同组用户的读权限

stat.S_IWGRP: 同组用户的写权限

stat.S_IXGRP: 同组用户的执行权限

stat.S_IRWXO: 其它组用户的读写执行权限

stat.S_IROTH: 其它组用户的读权限

stat.S_IWOTH: 其它组用户的写权限

stat.S_IXOTH: 其它组用户的执行权限

改变某一信息，直接拿mode与相应的stat.S_XXX执行'&'操作即可。我们通常使用os.chmod()来改变一个文件的属性信息。如下：

os.chmod('windows-version.txt', f_info.st_mode & stat.S_IXUSR)

这样，将该文件就有了所有者的执行权限。这样的权限设置对于Windows系统来说意义不大，但是Linux系统使用这种方式可以替代内部的Shell实现，多了一种方案，不是吗？在进行网络安全编程时，使用Python改变文件属性也是个常用的操作，大家务必要掌握哦。

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好了，今天的内容就到这里了。对于文件属性的获取和改变，你了解了吗？应该知道，这些属性大部分内容是针对Linux系统来获取的，但是这些方法大部分同样适用于Windows系统（除非文档特殊说明）。

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