Python复制文件的几种方法

想要高效复制文件？Python的`shutil`模块是你的不二之选！本文将深入探讨如何使用`shutil.copy2()`、`shutil.copyfile()`和`shutil.copy()`等核心函数，实现Python文件复制，并着重讲解`shutil.copy2()`在保留文件内容、权限及元数据（如修改时间、访问时间）方面的优势，使其成为备份和迁移的首选方法。同时，文章还会介绍如何处理目标文件已存在的情况，通过`os.path.exists()`预先检查并采取相应措施，避免数据丢失。此外，针对目录复制，`shutil.copytree()`将闪亮登场，支持递归复制和忽略特定文件，满足你多样化的文件复制需求。掌握这些技巧，轻松玩转Python文件操作！

最推荐使用shutil.copy2()复制文件，因其能保留文件内容、权限及元数据（如修改时间、访问时间），适用于备份与迁移；若目标文件存在，默认会直接覆盖，可通过os.path.exists()预先检查并处理；复制目录则需用shutil.copytree()，支持递归复制及忽略特定文件。

用Python复制文件，最直接且推荐的方式是使用内置的shutil模块。它提供了一系列高级文件操作，其中shutil.copy()、shutil.copyfile()和shutil.copy2()是实现文件复制的核心函数，它们各自在处理文件元数据和权限方面有细微差别，但都能有效完成任务。

解决方案

在Python中复制文件，我们通常会依赖shutil（shell utilities）模块。这个模块的设计初衷就是为了提供更高级、更方便的文件和目录操作，远比os模块里的低级函数来得顺手。

核心函数是shutil.copy2()。我的经验告诉我，如果不是有特别明确的需求，比如只复制内容不关心权限，那么copy2几乎是你在做文件复制时最稳妥、最全面的选择。它不仅复制了文件的内容，还会尽可能地保留原始文件的元数据，比如修改时间、访问时间、权限位等等。这在做备份或者迁移时尤为重要，能确保新文件与旧文件在系统层面保持一致性。

import shutil
import os

source_file = "my_document.txt"
destination_file = "backup_document.txt"

# 假设my_document.txt存在
# with open(source_file, "w") as f:
#     f.write("这是我的重要文档内容。\n")
#     f.write("一些敏感信息，需要保留权限和时间戳。\n")

try:
    # 使用shutil.copy2()复制文件，保留元数据
    shutil.copy2(source_file, destination_file)
    print(f"文件 '{source_file}' 已成功复制到 '{destination_file}'，并保留了元数据。")

    # 验证一下修改时间是否一致
    src_mtime = os.path.getmtime(source_file)
    dst_mtime = os.path.getmtime(destination_file)
    print(f"源文件修改时间: {src_mtime}")
    print(f"目标文件修改时间: {dst_mtime}")
    if src_mtime == dst_mtime:
        print("修改时间已成功保留。")
    else:
        print("修改时间未能完全保留，可能与文件系统或操作系统有关。")

except FileNotFoundError:
    print(f"错误：源文件 '{source_file}' 不存在。")
except PermissionError:
    print(f"错误：没有权限复制文件到 '{destination_file}'。")
except Exception as e:
    print(f"复制文件时发生未知错误: {e}")

# 另外两个函数简要提一下：
# shutil.copyfile(src, dst)：只复制文件内容，不复制元数据。
# shutil.copy(src, dst)：复制文件内容和权限，但不保证复制所有元数据（比如修改时间）。
# 所以，如果你需要最全面的复制，记住用copy2。

Python复制文件时如何处理目标文件已存在的情况？

这是一个非常实际的问题。默认情况下，shutil.copy()、shutil.copyfile()和shutil.copy2()在目标路径存在同名文件时，都会直接覆盖掉。它们不会像某些图形界面工具那样弹出一个“是否覆盖？”的提示。这在自动化脚本中是方便的，但有时也可能导致数据丢失。

我的做法通常有两种：

1. 预先检查并决定行为：在调用复制函数之前，先用os.path.exists()检查目标文件是否存在。如果存在，你可以选择跳过复制、重命名目标文件、或者明确地覆盖。这种方式给了你最大的控制权。

   import shutil
   import os
   
   source_file = "my_document.txt"
   destination_file = "backup_document.txt"
   
   if os.path.exists(destination_file):
       print(f"目标文件 '{destination_file}' 已存在。")
       # 我们可以选择：
       # 1. 询问用户 (在交互式脚本中)
       # 2. 自动重命名目标文件
       # new_destination_file = destination_file + ".bak"
       # os.rename(destination_file, new_destination_file)
       # print(f"已将现有文件重命名为 '{new_destination_file}'。")
       # 3. 直接覆盖 (这是shutil.copy2的默认行为)
       print("将直接覆盖现有文件。")
   
   try:
       shutil.copy2(source_file, destination_file)
       print(f"文件 '{source_file}' 已成功复制到 '{destination_file}'。")
   except FileNotFoundError:
       print(f"错误：源文件 '{source_file}' 不存在。")
   except Exception as e:
       print(f"复制文件时发生错误: {e}")

2. 利用异常处理：虽然shutil.copy系列函数本身不会因为文件存在而抛出特定的FileExistsError（它们会直接覆盖），但如果你在更复杂的场景下，比如先尝试移动文件，或者自定义了复制逻辑，那么FileExistsError就可能派上用场。不过对于shutil.copy2这种直接覆盖的，这种方式就不太适用了。最稳妥的还是第一种，明确地检查。

Python复制文件与复制目录有什么区别，如何实现？

这是个好问题，因为文件和目录在操作系统层面就是不同的实体。shutil.copy()系列函数是专门用来复制单个文件的。如果你想复制整个目录，包括它里面的所有子目录和文件，那就需要用到shutil.copytree()。

shutil.copytree(src, dst, symlinks=False, ignore=None, copy_function=copy2, ignore_dangling_symlinks=False, dirs_exist_ok=False)

• src：源目录的路径。
• dst：目标目录的路径。
• symlinks：如果为True，符号链接会被复制为符号链接；如果为False（默认），符号链接会被复制为它们指向的实际文件或目录。
• ignore：一个可调用对象，它接受目录名和目录中的文件列表，返回一个要忽略的文件名列表。这在复制时排除某些文件（比如.git目录、__pycache__）时非常有用。
• copy_function：指定用于复制文件的函数，默认为shutil.copy2。
• dirs_exist_ok：Python 3.8+ 新增参数。如果为True，目标目录可以存在，copytree会尝试合并内容；如果为False（默认），目标目录必须不存在，否则会抛出FileExistsError。

实现示例：

import shutil
import os

source_dir = "my_project_folder"
destination_dir = "project_backup"

# 假设my_project_folder存在，并有一些文件和子目录
# os.makedirs(os.path.join(source_dir, "sub_dir"), exist_ok=True)
# with open(os.path.join(source_dir, "file1.txt"), "w") as f: f.write("Hello")
# with open(os.path.join(source_dir, "sub_dir", "file2.txt"), "w") as f: f.write("World")

try:
    # 复制整个目录
    # 注意：如果destination_dir已存在且dirs_exist_ok=False，会报错
    shutil.copytree(source_dir, destination_dir, dirs_exist_ok=True)
    print(f"目录 '{source_dir}' 已成功复制到 '{destination_dir}'。")

    # 举个例子，如何使用ignore参数排除文件
    # def ignore_pycache(directory, contents):
    #     return [c for c in contents if c == '__pycache__' or c.endswith('.pyc')]
    # shutil.copytree(source_dir, "project_backup_no_pycache", ignore=ignore_pycache)
    # print("目录复制完成，并忽略了__pycache__。")

except FileExistsError:
    print(f"错误：目标目录 '{destination_dir}' 已存在。请删除或使用dirs_exist_ok=True。")
except FileNotFoundError:
    print(f"错误：源目录 '{source_dir}' 不存在。")
except Exception as e:
    print(f"复制目录时发生错误: {e}")

Python复制文件时如何保留文件权限和修改时间？

这正是shutil.copy2()的用武之地，也是它与shutil.copy()和shutil.copyfile()最主要的区别。

• shutil.copyfile(src, dst): 这个函数是最基础的，它只负责将src文件的内容复制到dst。它不关心任何元数据，比如权限、修改时间、创建时间等。目标文件会获得当前用户/进程默认的权限和新的时间戳。如果你只是想快速复制文件内容，且不关心其他任何属性，它可能最快。

• shutil.copy(src, dst): 这个函数比copyfile进了一步，它会复制文件内容，并且会尝试复制源文件的权限位（st_mode）。但是，它通常不会复制其他元数据，比如修改时间（st_mtime）和访问时间（st_atime）。在某些操作系统上，它可能表现得更像copy2，但在跨平台或特定场景下，其行为可能不如copy2一致。

• shutil.copy2(src, dst): 这是我个人最推荐的。它不仅复制了文件内容，还会尽力复制所有可用的元数据，包括权限位、修改时间、访问时间，甚至在某些系统上还有扩展属性。这使得目标文件成为源文件的一个近乎完美的副本，对于备份、归档或任何需要保持文件属性一致性的任务来说，都是最佳选择。

为什么保留这些元数据很重要？

• 权限：对于可执行脚本、配置文件或者系统关键文件，权限设置至关重要。如果复制后权限丢失，文件可能无法执行，或者暴露不该暴露的信息。
• 修改时间：在很多场景下，修改时间被用来判断文件的新旧、是否需要重新编译，或者用于增量备份。丢失修改时间可能导致错误的判断。
• 访问时间：虽然不常用，但在某些审计或文件使用分析中，访问时间也有其价值。

所以，当你需要确保复制的文件尽可能地与原始文件一致时，毫不犹豫地选择shutil.copy2()。它在大多数情况下提供了最健壮和完整的复制功能。

文中关于元数据,文件复制,shutil,shutil.copy2(),shutil.copytree()的知识介绍，希望对你的学习有所帮助！若是受益匪浅，那就动动鼠标收藏这篇《Python复制文件的几种方法》文章吧，也可关注golang学习网公众号了解相关技术文章。