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  在日常的文件管理中，批量重命名文件是一项常见且繁琐的任务。无论是整理照片、文档，还是处理数据集，手动一个个地重命名文件不仅耗时，还容易出错。幸运的是，Python 提供了强大的文件操作功能，使得批量重命名文件变得轻松高效。本文将详细介绍如何使用 Python 实现文件批量重命名，并通过实际代码示例展示其强大功能。

一、准备工作

  在开始编写代码之前，确保你的 Python 环境已经安装完毕。同时，考虑到跨平台兼容性，我们推荐使用 Python 内置的 os 模块和 pathlib 模块进行文件操作。这两个模块无需额外安装，即可在大多数操作系统上运行。

二、基础知识

1. os 模块

  os 模块提供了许多与操作系统交互的功能，包括文件和目录的创建、删除、重命名等。在文件重命名方面，os.rename() 函数非常有用。

import os

# 重命名文件
os.rename('旧文件名', '新文件名')

2. pathlib 模块

  pathlib 是 Python 3.4 引入的一个模块，用于面向对象地处理文件系统路径。相比 os 模块，pathlib 的代码更加简洁、易读。

from pathlib import Path

# 创建 Path 对象
p = Path('文件名.txt')

# 重命名文件
p.rename('新文件名.txt')

三、实现思路

  批量重命名文件的实现思路可以概括为以下几个步骤：

  1. 遍历指定目录，获取所有需要重命名的文件。
  2. 根据一定的规则（如添加前缀、后缀，替换部分字符串等）生成新的文件名。
  3. 使用 os.rename() 或 Path.rename() 函数进行重命名操作。
  4. 记录重命名日志，以便后续验证。

四、代码示例

  下面，我们通过几个具体的例子来展示如何实现文件批量重命名。

示例 1：添加前缀和后缀

  假设我们有一个目录 images/，里面存放了多张图片文件，我们希望给这些图片文件名添加前缀 pic_ 和后缀 _new。

import os

# 指定目录
directory = 'images/'

# 遍历目录中的所有文件
for filename in os.listdir(directory):
    # 构造旧文件路径
    old_path = os.path.join(directory, filename)
    
    # 检查是否为文件（排除目录）
    if os.path.isfile(old_path):
        # 构造新文件名（添加前缀和后缀）
        new_filename = f'pic_{filename}_new'
        # 构造新文件路径
        new_path = os.path.join(directory, new_filename)
        
        # 重命名文件
        os.rename(old_path, new_path)
        print(f'Renamed: {old_path} -> {new_path}')

示例 2：按序号重命名

  有时候，我们可能希望将文件按序号进行重命名，例如 file1.txt, file2.txt, file3.txt 等。

import os

# 指定目录
directory = 'docs/'

# 获取目录中的所有文件（按文件名排序）
files = sorted(os.listdir(directory))

# 遍历文件列表
for index, filename in enumerate(files):
    # 构造旧文件路径
    old_path = os.path.join(directory, filename)
    
    # 检查是否为文件（排除目录）
    if os.path.isfile(old_path):
        # 构造新文件名（按序号重命名）
        new_filename = f'file{index + 1}.txt'
        # 构造新文件路径
        new_path = os.path.join(directory, new_filename)
        
        # 重命名文件
        os.rename(old_path, new_path)
        print(f'Renamed: {old_path} -> {new_path}')

示例 3：替换文件名中的部分字符串

  假设我们有一批文件名中包含特定的字符串，我们希望将这些字符串替换为其他字符串。

import os

# 指定目录
directory = 'texts/'

# 需要替换的字符串和替换后的字符串
old_str = 'old'
new_str = 'new'

# 遍历目录中的所有文件
for filename in os.listdir(directory):
    # 构造旧文件路径
    old_path = os.path.join(directory, filename)
    
    # 检查是否为文件（排除目录）
    if os.path.isfile(old_path):
        # 构造新文件名（替换字符串）
        new_filename = filename.replace(old_str, new_str)
        # 构造新文件路径
        new_path = os.path.join(directory, new_filename)
        
        # 重命名文件
        os.rename(old_path, new_path)
        print(f'Renamed: {old_path} -> {new_path}')

示例 4：使用 pathlib 模块

  使用 pathlib 模块实现上述示例中的第三个例子（替换文件名中的部分字符串）。

from pathlib import Path

# 指定目录
directory = Path('texts/')

# 需要替换的字符串和替换后的字符串
old_str = 'old'
new_str = 'new'

# 遍历目录中的所有文件
for file_path in directory.iterdir():
    # 检查是否为文件（排除目录）
    if file_path.is_file():
        # 构造新文件名（替换字符串）
        new_file_name = file_path.name.replace(old_str, new_str)
        # 构造新文件路径
        new_file_path = directory / new_file_name
        
        # 重命名文件
        file_path.rename(new_file_path)
        print(f'Renamed: {file_path} -> {new_file_path}')

五、错误处理与日志记录

  在实际应用中，我们还需要考虑错误处理和日志记录，以确保代码的健壮性和可维护性。例如，可以使用 try-except 块来捕获并处理可能发生的异常，如文件不存在、权限不足等。同时，可以将重命名操作的结果记录到日志文件中，以便后续验证和调试。

import os
import logging

# 配置日志记录
logging.basicConfig(filename='rename_log.txt', level=logging.INFO, 
                    format='%(asctime)s - %(levelname)s - %(message)s')

# 指定目录
directory = 'texts/'

# 需要替换的字符串和替换后的字符串
old_str = 'old'
new_str = 'new'

# 遍历目录中的所有文件
for filename in os.listdir(directory):
    old_path = os.path.join(directory, filename)
    
    # 检查是否为文件（排除目录）
    if os.path.isfile(old_path):
        new_filename = filename.replace(old_str, new_str)
        new_path = os.path.join(directory, new_filename)
        
        try:
            # 重命名文件
            os.rename(old_path, new_path)
            logging.info(f'Renamed: {old_path} -> {new_path}')
        except Exception as e:
            logging.error(f'Failed to rename {old_path}: {e}')

六、总结

  本文介绍了如何使用 Python 实现文件批量重命名，包括使用 os 模块和 pathlib 模块进行文件操作的基本方法。通过几个具体的示例，展示了如何根据不同的需求实现文件名的批量修改。同时，强调了错误处理和日志记录的重要性，以确保代码的健壮性和可维护性。希望这些内容对你有所帮助，让你在文件管理中更加高效、便捷。