Python `glob` 库详解：优雅高效地批量匹配文件路径

在 Python 中处理文件路径时，尤其是批量查找满足特定模式的文件（如查找所有 .txt 文件或子目录中的所有 .jpg 文件），glob 是一个非常实用的标准库。它使用类似 Unix Shell 的通配符规则，帮助你轻松完成文件路径的匹配工作。

本文将深入介绍 Python 的 glob 模块，从基本语法到实际应用，再到高级技巧与最佳实践，全面解析这个“文件路径查找利器”。

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一、glob 模块简介

glob 是 Python 的标准库之一，无需额外安装，专门用于文件名的模式匹配搜索。它的名字来源于 Unix shell 命令中的“globbing”，意思是使用通配符进行匹配。

常见应用场景包括：

• 批量读取某个目录下的图片、文本、日志等文件
• 在子目录中递归查找特定类型的文件
• 配合 os 或 shutil 实现批量文件复制、删除、重命名等操作

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二、通配符模式基础

glob 使用与 shell 类似的通配符规则：

通配符	含义	示例
*	匹配任意长度的任意字符	*.txt 匹配所有 .txt
?	匹配任意一个字符	file?.txt 匹配 file1.txt, fileA.txt
[]	匹配指定范围内的任一字符	file[1-3].txt 匹配 file1.txt, file2.txt, file3.txt
**	匹配任意目录（需开启递归）	**/*.py 匹配任意子目录中的 .py 文件（需设置 recursive=True）

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三、基本用法

3.1 查找当前目录下的所有 .txt 文件

import glob

files = glob.glob("*.txt")
print(files)
# 输出示例: ['data1.txt', 'report.txt']

3.2 匹配指定路径中的图像文件

image_files = glob.glob("images/*.jpg")

3.3 匹配多个后缀名（结合列表推导）

files = glob.glob("data/*.csv") + glob.glob("data/*.xlsx")

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四、递归查找子目录文件（**）

从 Python 3.5 开始，glob 支持递归模式：

files = glob.glob("**/*.py", recursive=True)

这会在当前目录及其所有子目录中查找 .py 文件。

默认情况下 ** 不递归，必须显式设置 recursive=True。

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五、与 os.path、pathlib 联合使用

5.1 获取文件名或绝对路径

import os

for file in glob.glob("logs/*.log"):
    print("文件名:", os.path.basename(file))
    print("绝对路径:", os.path.abspath(file))

5.2 使用 pathlib 更优雅地处理路径

from pathlib import Path

files = Path("data").glob("*.txt")
for file in files:
    print(file.name, file.stem, file.suffix)

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六、高级使用技巧

6.1 查找以数字开头的文件

glob.glob("[0-9]*.txt")

6.2 多级目录下查找 .png 图像

glob.glob("*/**/*.png", recursive=True)

6.3 排除某些文件（结合 fnmatch 或过滤器）

import fnmatch

files = [f for f in glob.glob("data/*.csv") if not fnmatch.fnmatch(f, "data/test_*.csv")]

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七、实战案例：批量读取图片并处理

import glob
from PIL import Image

image_paths = glob.glob("images/**/*.jpg", recursive=True)

for path in image_paths:
    img = Image.open(path)
    print(f"{path}: {img.size}")

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八、glob vs os.listdir vs pathlib

特性	glob	os.listdir	pathlib
通配符匹配	✅ 支持	❌ 不支持，需要手动过滤	✅ 支持 .glob()
递归搜索	✅ 支持 (**)	❌ 需手动递归遍历	✅ rglob() 更简洁
返回类型	str 列表	str 列表	Path 对象生成器
使用习惯	类 Unix shell 风格	简单、通用	面向对象、现代化

建议在新项目中逐渐迁移至 pathlib，但 glob 的通配能力仍不可替代。

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九、常见问题与误区

9.1 glob 不返回文件？

• 检查路径是否正确（相对/绝对路径）
• 注意区分大小写（特别是 Linux）
• **/*.py 要配合 recursive=True

9.2 无法匹配隐藏文件？

glob("*") 默认不会匹配以 . 开头的文件，需要明确指定：

glob.glob(".*")  # 匹配隐藏文件

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十、总结与最佳实践

✅ glob 是处理文件路径批量操作的利器
✅ 支持通配符、递归、灵活组合
✅ 可与 os、pathlib、PIL、shutil 等库组合处理复杂任务
✅ 对于大规模目录扫描，推荐使用 pathlib.rglob() 更高效

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参考链接

• Python 官方文档 - glob
• Python pathlib 文档
• fnmatch 模式匹配

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