7. os.walk 與 glob 目錄走訪

前言

前面介紹的函式都是針對單一檔案或單一目錄。但實務上常常需要「把某個資料夾底下所有檔案都處理一遍」，這時就需要能夠走訪整棵目錄樹的工具。

本節介紹兩個常用的作法：

模組	用途	適合情境
os.walk	遞迴走訪目錄及所有子目錄	要處理整棵目錄樹
glob	以萬用字元取得符合條件的檔案串列	只要挑出特定類型的檔案

os.walk 函式

os.walk可以搜尋指定目錄以及其子目錄，它會傳回一個包含 3 個元素的元組，分別是：

元素	內容
dirname	目前所在的目錄名稱（字串）
subdir	下一層的目錄串列（list）
files	目前目錄中所有的檔案串列（list）

由於它具有類似遞迴方式的處理能力，可以遍歷所有的子目錄，功能非常強大。

範例目錄結構

為了方便說明，假設有下列的目錄結構：

\oswalk
   ├─\Dir ──────── \SubDir ──── SubDir1.txt
   │               ├─ Dir1.txt
   │               └─ Dir2.txt
   ├─ oswalk.py
   └─ oswalk1.txt

[結果]

檔案路徑： C:\example\ch09\oswalk
目錄串列： ['Dir']
檔案串列： ['oswalk.py', 'oswalk1.txt']
 
檔案路徑： C:\example\ch09\oswalk\Dir
目錄串列： ['SubDir']
檔案串列： ['Dir1.txt', 'Dir2.txt']
 
檔案路徑： C:\example\ch09\oswalk\Dir\SubDir
目錄串列： []
檔案串列： ['SubDir1.txt']

程式碼： oswalk.py

import os
cur_path = os.path.dirname(__file__)     # 取得目前路徑
sample_tree = os.walk(cur_path)
for dirname, subdir, files in sample_tree:
    print("檔案路徑：", dirname)
    print("目錄串列：", subdir)
    print("檔案串列：", files)
    print()

說明

1. os.walk()每繞一圈就回傳一層目錄的資訊，因此用for迴圈接收。
2. 一次解包成三個變數dirname, subdir, files，對應前面表格的三個元素。
3. 首先取得的是最上層<oswalk>，該路徑包含一個<Dir>目錄以及兩個檔案。
4. 接著進入子目錄<Dir>，其下包含<SubDir>目錄和兩個 txt 檔。
5. 最後進入<SubDir>，該目錄串列為[]表示已無子目錄。

走訪順序是「由上而下、逐層深入」

os.walk預設是先處理上層目錄，再往下鑽。每一圈只回傳「當層」的資訊，子目錄的內容要等下一圈才會出現。
觀察上面的結果：Dir1.txt並沒有出現在第一圈，而是等走到\Dir那一層才出現。

取得每個檔案的完整路徑

files裡面只有檔名，沒有路徑。要組合成完整路徑，必須搭配 6. os.path 路徑處理 的join()：

import os
for dirname, subdir, files in os.walk("."):
    for f in files:
        fullpath = os.path.join(dirname, f)     # ⭐ 組合完整路徑
        print(fullpath, os.path.getsize(fullpath), "bytes")

常見錯誤：直接用檔名去開檔

for dirname, subdir, files in os.walk(path):
    for f in files:
        open(f)          # ❌ 找不到檔案！f 只是檔名，沒有路徑
        open(os.path.join(dirname, f))   # ✅

只有當程式剛好在該目錄執行時前者才會成功，一旦走進子目錄就會失敗。

glob 模組

glob可以取得符合指定條件的檔案串列，語法比os.walk簡單得多。

import glob
glob.glob("路徑名稱")

路徑名稱可以明確指定檔案名稱，也可使用「*」萬用字元。

[簡例] 取得<glob.py>檔、檔名前兩個字元是os開頭的所有 py 檔案，以及所有副檔名為 txt 的檔案。（檔名：glob.py）

[結果]

glob.py
osdirname.py
osexists.py
osgetcwd.py
osmkdir.py
ospath.py
osremove.py
osrmdir.py
ossystem.py
file1.txt
file2.txt
fileUTF8.txt
password.txt
test01.txt
test02.txt

程式碼： glob.py

import glob
files = glob.glob("glob.py") + glob.glob("os*.py") + glob.glob("*.txt")
for file in files:
    print(file)

萬用字元

萬用字元	意義	範例
*	任意長度（含 0 個）的字元	*.txt　所有 txt 檔
?	剛好一個字元	file?.txt　file1.txt、file2.txt
[…]	中括號內任一字元	file[12].txt　只有 file1、file2

遞迴搜尋子目錄： recursive=True

書上沒有提到，但glob其實也能像os.walk一樣往下鑽，只要用**並加上recursive=True：

import glob
glob.glob("**/*.txt", recursive=True)     # 所有子目錄中的 txt 檔

這是glob最實用的功能之一，只要一行就能取代整段os.walk。

兩者的選用

	os.walk	glob
寫法	需要for迴圈解包三個變數	一行取得串列
回傳	目錄與檔名分開	直接是路徑串列
篩選條件	要自己寫if判斷	用萬用字元直接篩
取得目錄結構	✅ 知道每個檔案在哪一層	❌ 只有路徑字串
適合	需要知道目錄層次、要對目錄本身做事	只想挑出特定檔案

簡單說：只是要找檔案 → 用glob；需要處理目錄結構 → 用os.walk。

---

相關主題與延伸閱讀

• 0. 章節索引：本章全部筆記的學習地圖與快速查找。
• 6. os.path 路徑處理：走訪時必須用join()組合完整路徑。
• 2. 資料夾的建立與刪除：os模組的基本目錄操作。
• 8. shutil 檔案與目錄的複製搬移：找到檔案後進行複製或搬移。
• 4. 文字檔資料的寫入與讀取：走訪到的檔案要如何讀取內容。
• 5. 例外處理：走訪過程中遇到權限不足等錯誤時的處理。