工作目錄

文件目錄：文件所在的目錄
工作目錄：執行python命令所在的目錄
在這里插入圖片描述

D:.
|   main.py
|   
+---data
|       data.txt
|       
+---model
|   |   model.py
|   |   train.py
|   |   __init__.py
|   |   
|   +---nlp
|   |   |   bert.py   
|           
\---util|   view.py|   __init__.py

我們以上圖為例，很容易知道main.py的文件目錄是D:/test/main.py，而train.py的文件目錄是D:/test/model/train.py。
但是工作目錄是哪個呢？我們打開vscode，可以看到terminal中也顯示了一個目錄D:\test，也就是我們項目的目錄，我們點一下運行，執行了一個python腳本，輸出一個PS D:\test> python -u "d:/test/model/train.py"
在哪里執行的這個腳本呢？D:\test，這就是我們的【工作目錄】

工作目錄可以是任何目錄，只要能通過python運行就行，例如我們打開一個終端執行我們的train.py腳本PS C:\Users\xxx> python D:\test\model\train.py，那么工作目錄就變成了C:\Users\xxx。

讀文件

python執行的時候，open函數中相對路徑的會以當前的工作目錄為基準。例如我們再vscode運行腳本，工作目錄是D:\test，那么就可以直接訪問test目錄下的所有文件以及所有子目錄和子目錄下的文件。
如果我們想在main.py訪問data中的data.txt文件，很自然可以寫出如下代碼

with open('data/data.txt') as f:res = f.read()print(res)

但如果我們想在train.py中訪問data.txt目錄怎么辦呢？你可能會用相對路徑寫出如下的代碼

with open('../data/data.txt') as f:res = f.read()print(res)

但是會報如下錯誤

Traceback (most recent call last):
File “d:/test/model/train.py”, line 1, in
with open(‘…/data/data.txt’) as f:
FileNotFoundError: [Errno 2] No such file or directory: ‘…/data/data.txt’

這是因為我們執行train.py文件的目錄D:\test，python會以工作目錄為基準目錄，即D:\test，相對路徑是相對于工作目錄的，因此實際訪問的就是D:\test/../data/data.txt。當然就找不到了。正確的寫法就是

with open('data/data.txt') as f:res = f.read()print(res)

寫文件

我們訓練了一個模型，想要把最終的結果保存在model目錄中，該怎么辦呢？工作目錄依然是D:\test。下面這種寫法依然是錯誤的

with open('tf.pb','w') as f:f.write('hello world')

一定要明白相對路徑是相對于工作目錄來說的，我們執行命令的路徑是D:\test，因此最終寫入的地方就是D:\test\tf.pb，而不是model文件夾，正確的寫法如下

with open('model/tf.pb','w') as f:f.write('hello world')

切換工作目錄

如果我們把工作目錄換掉了，上面的路徑就都不對了，例如在C:\users\xxx目錄下執行python命令，那么上面的路徑就就變成了C:\users\xxx\data\data.txt或者C:\users\xxx\model\tf.pb了，非常的不好用。

查看當前工作目錄os.getcwd()
切換工作目錄 os.chdir(path)

修改train.py和main.py為

import os
cur_dir = os.getcwd()
print(cur_dir)

然后我們打開個終端執行兩個腳本

PS C:\Users\xxx> python d:/test/model/train.py
train.py work dir = C:\Users\xxx
PS C:\Users\xxx> python d:/test/main.py
main.py work dir = C:\Users\xxx

發現他們的工作目錄都是一樣的，重新修改main.py和train.py，并且切換工作目錄

# mian.py
import os
cur_dir = os.getcwd()
print("old work dir = ", cur_dir)
os.chdir(r'D:\\test')
cur_dir = os.getcwd()
print("new work dir = ", cur_dir)
with open('data/data.txt') as f:res = f.read()print(res)

# train.py
import os
cur_dir = os.getcwd()
print("old work dir = ", cur_dir)
os.chdir(r'D:\\test')
cur_dir = os.getcwd()
print("new work dir = ", cur_dir)
with open('model/tf.pb','w') as f:f.write('hello world')

PS C:\Users\xxx> python d:/test/main.py
main.py old work dir = C:\Users\xxx
main.py new work dir = D:\test
hello world

絕對路徑

我個人喜歡以執行文件的路徑作為相對目錄的基準。例如執行main.py文件的時候，喜歡以main.py所在的目錄D:\test為基準，執行train.py的時候，喜歡以train.py所在的目錄D:\test\model為基準，這個時候我們可以先獲取文件的絕對路徑，然后根據這個路徑拼接出我們想要的路徑來， os.path.abspath(__file__)可以獲取文件的絕對路徑，

# main.py
import os
file_path = os.path.abspath(__file__)
file_dir = os.path.dirname(file_path)
print('file_dir=',file_dir)print("cur work dir = ", os.getcwd())data_path = os.path.join(file_dir, 'data/data.txt')
print('data_path=',data_path)
with open(data_path,'r') as f:res = f.read()print(res)

同樣

# train.py
import os
file_path = os.path.abspath(__file__)
file_dir = os.path.dirname(file_path)
print('file_dir=',file_dir)print("cur work dir = ", os.getcwd())
# 
model_path = os.path.join(file_dir, 'tf.pb')
print('model_path=',model_path)
with open(model_path,'w') as f:f.write('hello world')

PS C:\Users\xxx> python d:/test/model/train.py
file_dir= d:\test\model
cur work dir = C:\Users\xxx
model_path= d:\test\model\tf.pb

很直觀了，我們根據文件的目錄拼接出我們想要的目錄，然后執行讀寫操作。

導入自定義包/文件

我們util目錄中有一個view.py的文件，里面包含了一些工具類和方法

# view.py
class View:def __init__(self, x, y):self.x = xself.y = y

我們想要在train.py中調用該怎么辦呢?

import util.view import View

我們以D:\test為工作目錄，執行train.py文件，嘿嘿

Traceback (most recent call last):
File “d:/test/model/train.py”, line 1, in
from util.view import View
ModuleNotFoundError: No module named ‘util’

這是因為python在導入包的時候import xxx是以文件路徑為基準的，即以train.py為基準，發現train.py的目錄中并沒有util子目錄，因此導入失敗。聰明的你做了一個簡單的修改

import ..util.view import View

發現報了另一個錯誤

Traceback (most recent call last):
File “d:/test/model/train.py”, line 1, in
from …util.view import View
ValueError: attempted relative import beyond top-level package

這是因為python規定頂層模塊不能作為package，我們執行的是train.py文件，那么train.py所在的目錄就是頂層模塊了，train.py相對導入的的目錄不在超出了train.py所在目錄，因此導入失敗。換句話說就是相對導入只能導入同一個package下的子package或module。

# main.py
import model.train

#train.py
import util.view import View

這種方式依然會報錯，雖然我們執行的時main.py文件，但是導入model.train的時候依然會執行train.py文件。
總結一下：

相對路徑導入時是以當前文件為基準的，當前文件所在的目錄就是頂層模塊目錄
相對導入模塊不能超出頂層目錄，意味者相對導入只能導入當前文件所在目錄下的模塊或者子package

非常的疑惑，什么時候可以使用..呢

包查詢路徑

相對路徑只能導入同一package下的module。要導入不同package下的module可以使用絕對路徑。這就非常奇怪了，我們安裝的三方庫為什么可以在任意文件導入呢？這就不得不說python的庫查詢機制，python回去默認的一些地方查找安裝的package，具體可以通過sys.path來查看

import sysfor path in sys.path:print(path)

d:\test\model
D:\soft\python3\python37.zip
D:\soft\python3\DLLs
D:\soft\python3\lib
D:\soft\python3
C:\Users\xxx\AppData\Roaming\Python\Python37\site-packages
C:\Users\xxx\AppData\Roaming\Python\Python37\site-packages\win32
C:\Users\x\xxAppData\Roaming\Python\Python37\site-packages\win32\lib
C:\Users\x\xxAppData\Roaming\Python\Python37\site-packages\Pythonwin
D:\soft\python3\lib\site-packages

可以看到除了第一條路徑，其余都是跟python的默認安裝路徑有關。python會按順序從這些路徑里面查找我們安裝的package，越靠前的優先級越高。例如我們導入import os這個庫優先從項目路徑d:\test查找os的庫，沒有找到就接著從第二個路徑查找，一直找到D:\soft\python3\Lib發現有os的庫，然后導入。如果我們自己的項目中有一個os的庫，就會優先使用項目中的，替換掉lib里面的。

sys.path絕對路徑導入自己的包

我們把自己的package也加入到sys.path中，python就可以找到了，一種簡單的方法就是

#train.py
import os
import sys
cur_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))# 直接導入會找不到模塊
#import util.view# util模塊在test目錄下，我們把test目錄添加到sys.path中
sys.path.append(os.path.dirname(cur_dir))for path in sys.path:print(path)import util.view# nlp在model下面，sys.path的第一個路徑就是d:\test\model
# 可以在d:\test\model下面發現有一個nlp的package，導入成功
from nlp.bert import BERT

sys.path相對路徑導入自己的包

sys.path添加相對路徑的時候，以哪個目錄為基準目錄呢？答案是【工作目錄】，我們是在d:\test目錄下執行的命令train.py，所以工作目錄就是d:\test，而util包就是在d:\test下面的，所以我們

#train.py
import sys
sys.path.append(".")
for path in sys.path:print(path)
import util.view

忽略python自己的目錄，我們可以看到當前有sys.path有兩個目錄，第一個是d:\test\model，也就是【文件路徑】，python會自動把執行的文件的路徑加進來，所以文件目錄下的所有package和module都可以通過相對目錄的方式找到。第二個是一個.，這個就是工作目錄。因為我們使用的是相對路徑導入，而相對路徑的基準目錄就是d:\test，.代表的就是基準目錄。

d:\test\model
.

使用絕對路徑打印更直觀一些

# train.py
import sys
import os
sys.path.append(".")
for path in sys.path:print(os.path.abspath(path))
import util.view

d:\test\model
d:\test

d:\test添加到了sys.path中，因此d:\test下面的package就都可以訪問到了。很明顯相對路徑很不好用，當我們把工作目錄切換到C:\users\xxx的時候，就又找不到了

PS C:\Users\xxx> python d:/test/model/train.py
d:\test\model
D:\soft\python3\python37.zip
D:\soft\python3\DLLs
D:\soft\python3\lib
D:\soft\python3
C:\Users\xxx\AppData\Roaming\Python\Python37\site-packages
C:\Users\xxx\AppData\Roaming\Python\Python37\site-packages\win32
C:\Users\xxx\AppData\Roaming\Python\Python37\site-packages\win32\lib
C:\Users\xxx\AppData\Roaming\Python\Python37\site-packages\Pythonwin
D:\soft\python3\lib\site-packages
C:\Users\xxx