基础：使用shutil模块
Python的shutil模块提供了高级的文件和文件集合操作，对于文件复制和移动来说，copy()和move()是最直接的工具。
文件复制
import shutil
def copy_file(src, dst):
"""
复制单个文件。
src: 源文件路径
dst: 目标文件路径
"""
shutil.copy(src, dst)
print(f"文件已复制：{src} -> {dst}")
# 示例
copy_file('example.txt', 'copy_example.txt')这段代码将example.txt复制为copy_example.txt。shutil.copy()会创建一个新的文件，其内容与源文件相同。
文件移动
def move_file(src, dst):
"""
移动文件，原位置文件不再存在。
src: 源文件路径
dst: 目标文件路径
"""
shutil.move(src, dst)
print(f"文件已移动：{src} -> {dst}")
# 示例
move_file('copy_example.txt', 'moved_example.txt')使用shutil.move()，源文件将被移动到目标位置，源位置的文件不再存在。
高级技巧：批量操作与错误处理
批量复制
当我们需要复制一个目录下的所有文件时，可以结合os模块进行递归操作。
import os
import shutil
def batch_copy(src_dir, dst_dir):
"""
批量复制目录下的所有文件。
"""
if not os.path.exists(dst_dir):
os.makedirs(dst_dir) # 创建目标目录
for item in os.listdir(src_dir):
s = os.path.join(src_dir, item)
d = os.path.join(dst_dir, item)
if os.path.isdir(s):
batch_copy(s, d)
else:
shutil.copy2(s, d) # 使用copy2以保持元数据
print("批量复制完成")
# 示例
batch_copy('source_folder', 'destination_folder')错误处理
在文件操作中，经常遇到权限问题或文件不存在的情况。使用try-except块来优雅地处理这些情况。
def safe_copy(src, dst):
try:
shutil.copy(src, dst)
except FileNotFoundError:
print(f"错误：源文件 {src} 未找到。")
except PermissionError:
print("错误：没有足够的权限访问文件。")
except Exception as e:
print(f"发生未知错误：{e}")
safe_copy('nonexistent_file.txt', 'destination.txt')高级技术：使用pathlib模块
pathlib是Python 3.4及以上版本引入的，它提供了一种面向对象的方式来处理文件系统路径。
文件复制的pathlib方式
from pathlib import Path
def pathlib_copy(src_path, dst_path):
"""
使用pathlib进行文件复制。
"""
src = Path(src_path)
dst = Path(dst_path)
dst.write_bytes(src.read_bytes()) # 直接读取和写入字节
print(f"使用pathlib复制：{src} -> {dst}")
# 示例
pathlib_copy('example.txt', 'pathlib_example.txt')动态路径构建与模式匹配
pathlib还支持动态路径构建和模式匹配，非常适合批量操作。
def find_and_copy(src_dir, pattern='*', dst_dir):
"""
在源目录中查找匹配模式的文件并复制到目标目录。
"""
src_path = Path(src_dir)
dst_path = Path(dst_dir)
for file in src_path.glob(pattern): # 使用glob匹配文件
dst_file = dst_path / file.name
shutil.copy(file, dst_file)
print("匹配并复制完成")
find_and_copy('source_folder', '*.txt', 'text_files_folder')实战案例分析
假设我们需要从多个子目录中复制所有.txt文件到一个中心位置，并且希望在复制过程中记录每一个操作。
def organize_txt_files(root_dir, dest_dir):
root_path = Path(root_dir)
dest_path = Path(dest_dir)
dest_path.mkdir(parents=True, exist_ok=True)
log_file = open(os.path.join(dest_dir, 'operation_log.txt'), 'w')
for subdir, dirs, files in os.walk(root_dir):
for file in files:
if file.endswith('.txt'):
src_file = Path(subdir) / file
dst_file = dest_path / file
shutil.copy2(src_file, dst_file)
log_file.write(f"Copied: {src_file} to {dst_file}\n")
log_file.close()
print("文本文件整理完成，操作日志已生成。")
organize_txt_files('documents', 'central_text_repo')这个案例展示了如何结合使用os.walk()遍历目录树、pathlib进行路径操作、以及文件操作时的错误处理和日志记录，体现了Python在文件管理上的灵活性和强大功能。
进阶：利用多线程加速复制
在处理大量文件或大文件复制时，可以考虑使用多线程来提高效率。Python的threading模块允许我们并行执行任务。虽然在I/O密集型任务（如文件复制）中，Python的全局解释器锁（GIL）可能会限制线程的真正并行，但多线程仍然可以通过减少等待时间来提升效率。
多线程文件复制示例
为了简化，这里仅展示基本思路，实际应用可能需要更复杂的错误处理和线程同步机制。
import os
import shutil
import threading
from queue import Queue
def worker(q):
"""
工作线程，从队列中取出文件路径并复制文件。
"""
while True:
src, dst = q.get()
if src is None: # 退出信号
break
try:
shutil.copy2(src, dst)
print(f"线程复制：{src} -> {dst}")
except Exception as e:
print(f"复制失败：{e}")
finally:
q.task_done()
def threaded_copy(files, num_threads=4):
"""
使用多线程复制文件列表。
files: 文件路径对列表，[(src1, dst1), (src2, dst2), ...]
num_threads: 线程数量
"""
q = Queue(maxsize=0)
threads = []
for _ in range(num_threads):
t = threading.Thread(target=worker, args=(q,))
t.start()
threads.append(t)
for src, dst in files:
q.put((src, dst))
# 等待所有任务完成
q.join()
# 发出退出信号给所有线程
for _ in range(num_threads):
q.put(None)
# 等待所有线程结束
for t in threads:
t.join()
# 示例：构造文件列表
files_to_copy = [(f'source_folder/file{i}.txt', f'destination_folder/file{i}.txt') for i in range(10)]
threaded_copy(files_to_copy)注意事项
- 性能考量：多线程并不总是能显著提高文件操作的速度，尤其是在磁盘I/O已经很慢的情况下。实际应用时，需要根据具体环境和文件大小调整线程数量。
- 资源管理：过多的线程会消耗更多的内存和CPU资源，可能导致系统响应变慢。
- 错误处理：在多线程环境中，错误处理变得更加复杂，确保有适当的异常捕获和处理逻辑。
结语
通过本文的讲解，你现在已经掌握了Python中文件复制和移动的基本及进阶技巧，包括使用标准库函数、批量操作、错误处理、使用pathlib模块以及多线程加速等。这些技能不仅能帮助你处理日常的文件管理任务，也能在更复杂的应用场景中发挥重要作用。
