# Dateisystem & OS-Umgebung meistern: pathlib vs os

> **Serie 02 – Mit Python Ordner und Dateien frei handhaben**

Beim Erstellen von Programmen ist es unvermeidlich, Dateien zu erzeugen, Ordner zu verschieben und Pfade zu prüfen. Python bietet dafür zwei „richtige“ Lösungen.
Der elegante Pfad-Manipulator **`pathlib`** sowie das Modul **`os`**, das die Betriebssystem-Umgebung selbst steuert.

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`pathlib` ist der Star der Pfad‑Manipulation, während `os` im Hintergrund die Beleuchtung, das Sound‑System und die Türen regelt – ein **Bühnenmanager**. Statt ein Modul zu verwerfen, ist es sinnvoller, beide je nach Aufgabe einzusetzen.

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## 1. os und pathlib – Worin unterscheiden sie sich? {#sec-92641994f71a}

Seit Python 3.4 hat `pathlib` die Art und Weise, wie Pfade gehandhabt werden, deutlich verbessert.

* **`os` / `os.path`**
  * Pfade werden als **Strings** behandelt.
  * Funktionaler Stil führt zu vielen Aufrufen wie `os.path.join()`, `basename()`, `splitext()`.
  * Deckt jedoch auch **OS‑Funktionen** (Umgebungsvariablen, Prozesse, Berechtigungen) ab.

* **`pathlib`**
  * Pfade werden als **Objekte (Path)** verwaltet.
  * Durch Operator‑Überladung (`/`) und Methodenketten wird der Code kürzer und intuitiver.
  * Für Pfad-Operationen, die Dateisuche und den Umgang mit Dateierweiterungen ist `pathlib` die bessere Wahl.

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## 2. Code‑Vergleich für typische Aufgaben {#sec-273fe3d2efe4}

### 2.1 Aktuelles Arbeitsverzeichnis prüfen und Ordner erstellen {#sec-707744fc63d4}

```python
import os
from pathlib import Path

# os‑Ansatz
current_os = os.getcwd()
if not os.path.exists("test_os"):
    os.makedirs("test_os")

# pathlib‑Ansatz
current_pl = Path.cwd()
Path("test_pl").mkdir(exist_ok=True)
```

Tipp: Wenn Pfade häufig verwendet oder manipuliert werden, ist `pathlib` wartungsfreundlicher.

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### 2.2 Pfade zusammenführen (der größte Unterschied) {#sec-55f0047ba895}

```python
import os
from pathlib import Path

# os‑Ansatz
path_os = os.path.join("usr", "bin", "python")

# pathlib‑Ansatz (Slash‑Operator)
path_pl = Path("usr") / "bin" / "python"
```

Je mehr Pfade kombiniert werden, desto lesbarer ist `pathlib`.

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## 3. Warum pathlib empfohlen wird: Die Kraft des „Pfad‑Objekts“ {#sec-a7e299456c6e}

`pathlib` beschränkt sich nicht nur auf die Kombination von Pfaden. Sobald man Dateiinformationen abruft, wird der Unterschied noch deutlicher.

| Funktion | `os.path` | `pathlib` |
|---|---|---|
| **Dateiname extrahieren** | `os.path.basename(p)` | `p.name` |
| **Name ohne Erweiterung** | `os.path.splitext(os.path.basename(p))[0]` | `p.stem` |
| **Erweiterung prüfen** | `os.path.splitext(p)[1]` | `p.suffix` |
| **Eltern‑Verzeichnis** | `os.path.dirname(p)` | `p.parent` |

Diese kleinen Pfad‑Operationen summieren sich; ein einheitlicher Einsatz von `pathlib` macht den Code deutlich sauberer.

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## 4. Praxisbeispiel: Alle Dateien mit einer bestimmten Erweiterung finden {#sec-1313166407f5}

Wir suchen im Projektordner nach allen `.txt`‑Dateien.

```python
from pathlib import Path

base_path = Path.cwd()
txt_files = list(base_path.rglob("*.txt"))  # rekursive Suche inklusive Unterordner

for file in txt_files:
    print(f"Dateiname: {file.name}, Absolutpfad: {file.resolve()}")
```

Mit `rglob()` lässt sich die rekursive Suche in einem Schritt erledigen. Für das Finden von Dateien ist `pathlib` wirklich stark.

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## 5. Wo os wirklich stark ist: Die Kontrolle über die Betriebssystem‑Umgebung {#sec-42d7841b5743}

Hier beginnt das Gleichgewicht.
**`pathlib`** ist ein Pfad‑Experte, **`os`** ist der Manager der Betriebssystem‑Umgebung.

### 5.1 Umgebungsvariablen lesen/schreiben (Deployment, Sicherheit, Konfiguration) {#sec-bc07d2294385}

In unterschiedlichen Entwicklungs- und Produktionsumgebungen werden Einstellungen häufig als **Umgebungsvariablen** verwaltet.

```python
import os

# Lesen
db_url = os.environ.get("DATABASE_URL", "sqlite:///local.db")

# Schreiben (typischerweise nur für den aktuellen Prozess)
os.environ["APP_ENV"] = "production"
```

Beispiele: API‑Keys, Betriebsmodus, Log‑Level, Feature‑Flags – alles im Bereich von `os`, nicht von `pathlib`.

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### 5.2 Prozesse/Kommandos ausführen: „OS beauftragen“ {#sec-be8e97bf9b7c}

Das Ausführen externer Befehle oder das Verwalten von Prozessen gehört zum OS‑Bereich. `os` bietet die Low-Level-Schnittstelle, während `subprocess` häufig verwendet wird, da es speziell für die Ausführung von Befehlen konzipiert wurde.

```python
import os

# Einfaches Ausführen (Rückgabewert ist Exit‑Code)
exit_code = os.system("echo hello")
print(exit_code)
```

Weitere Funktionen für detaillierte Prozesssteuerung (Starten, Ersetzen, Forken) liegen ebenfalls bei `os`. Das ist ein völlig anderer Bereich als die Pfad‑Manipulation von `pathlib`.

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### 5.3 Berechtigungen, Benutzer, Arbeitsverzeichnis – die „Umgebung“ selbst {#sec-3b5ac9f93cf3}

* Berechtigungen ändern (Unix‑ähnlich): `os.chmod()`
* Arbeitsverzeichnis wechseln: `os.chdir()`
* Prozess‑/Benutzer‑Informationen: `os.getpid()` usw.

Diese Funktionen können von `pathlib` nicht ersetzt werden. Hier ist `os` unverzichtbar.

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## 6. Fazit: Rollenverteilung zwischen pathlib und os {#sec-a1f526df17df}

* **Pfad‑Manipulation / Dateisuche / Dateiname‑Verarbeitung** → `pathlib` ist lesbarer und wartungsfreundlicher.
* **Umgebungsvariablen / Prozesse / Berechtigungen / OS‑Funktionen** → ausschließlich `os`.

Der optimale Ansatz lautet:

* „Pfad‑Operationen immer mit `Path`“
* „Wenn mit dem Betriebssystem kommuniziert werden muss, `os` benutzen“

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## 7. Zusammenfassung {#sec-94950e4d35ef}

* `pathlib` erhöht die Lesbarkeit und Zuverlässigkeit von Dateisystem‑Code erheblich.
* `os` steuert die Betriebssystem‑Umgebung, die über Pfade hinausgeht.
* Die richtige Lösung ist nicht „entweder oder“, sondern die Kombination **`pathlib + os`**.

**Kurz gesagt**: Pfad‑ und Dateiverarbeitung mit `pathlib`, OS‑Umgebung mit `os`.

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