파이썬 파일 존재 여부 확인: os.path, pathlib, try/except

짧은 답

파일이 있는지 확인하려면 표준 라이브러리의 os.path.isfile()을 쓰세요. 경로가 실제로 존재하는 일반 파일을 가리키면 True, 아니면 False를 돌려줘요. 경로가 없다고 에러를 내는 일은 없습니다.

import os

# 예제가 찾을 수 있도록 파일을 하나 만든다.
with open("notes.txt", "w") as f:
    f.write("hello\n")

print(os.path.isfile("notes.txt"))    # True
print(os.path.isfile("missing.txt"))  # False

경로는 프로그램이 실행되는 폴더(현재 작업 디렉터리)를 기준으로 해석돼요. /home/ada/notes.txt나 C:\Users\Ada\notes.txt 같은 절대 경로를 넘기면 예외입니다.

이 페이지의 나머지 부분에서는 같은 질문을 던지는 다른 방법들, 그 방법들의 차이, 그리고 아예 묻지 말아야 하는 경우를 다뤄요.

os.path.exists vs isfile vs isdir

os.path 모듈에는 서로 관련된 확인 함수가 세 개 있고, 각각 조금씩 다른 질문에 답해요:

디렉터리가 끼는 순간 차이가 드러납니다:

import os

os.makedirs("reports", exist_ok=True)
with open("reports/summary.txt", "w") as f:
    f.write("all good\n")

for path in ["reports", "reports/summary.txt", "reports/old.txt"]:
    print(path, os.path.exists(path), os.path.isfile(path), os.path.isdir(path))

출력:

reports True False True
reports/summary.txt True True False
reports/old.txt False False False

reports는 폴더인데도 os.path.exists("reports")는 True예요. 코드가 그 경로를 파일로 읽으려는 참이라면 exists는 잘못된 확인입니다. 디렉터리도 통과해 버리고, 그다음 open("reports")가 실패하거든요(Linux와 macOS에서는 IsADirectoryError, Windows에서는 PermissionError). 파일을 뜻할 때는 isfile, 폴더를 뜻할 때는 isdir을 고르세요.

이 세 os.path 함수에 대해 알아둘 점 두 가지:

• 심볼릭 링크는 따라가요. 실제 파일을 가리키는 링크는 파일로 치고, 깨진 링크(대상이 사라진 링크)는 세 함수 모두에서 False가 나옵니다.
• 파이썬이 어떤 폴더 안을 들여다볼 권한이 없으면, 확인 함수는 PermissionError를 내지 않고 False를 돌려줘요. 그러니 False는 엄밀히 "존재하지 않음"이 아니라 "찾을 수 없거나 접근할 수 없음"이라는 뜻이에요.

pathlib으로 확인하기

pathlib은 표준 라이브러리에 있는 객체 지향 경로 API이고, 요즘 새로 작성하는 코드는 대부분 이걸 씁니다. Path 객체에는 같은 세 가지 확인이 메서드로 들어 있어요:

from pathlib import Path

folder = Path("reports")
folder.mkdir(exist_ok=True)

summary = folder / "summary.txt"
summary.write_text("all good\n")

print(summary.exists())    # True
print(summary.is_file())   # True
print(summary.is_dir())    # False
print(folder.is_dir())     # True
print((folder / "old.txt").exists())  # False

Path.exists(), Path.is_file(), Path.is_dir()는 os.path.exists, isfile, isdir과 똑같이 동작해요. / 연산자는 운영체제에 맞는 구분자로 경로 조각을 이어 붙이기 때문에, folder / "summary.txt"는 Windows, macOS, Linux 어디서나 동작합니다. Path 객체로 읽고 쓰는 방법은 파일 처리에서 볼 수 있어요.

어느 쪽을 써야 할까요? 코드의 나머지 부분에서 이미 Path 객체를 주고받고 있다면 pathlib을 계속 쓰세요. 평범한 문자열과 os 함수로 작업하고 있다면 os.path.isfile도 똑같이 올바릅니다. 두 방법의 답은 같아요.

먼저 확인하는 게 잘못된 선택일 수 있는 이유

파일이 있는지 확인하는 가장 흔한 이유는 그다음에 그 파일을 열기 위해서예요:

import os

if os.path.isfile("config.txt"):
    with open("config.txt") as f:      # 이 시점엔 파일이 사라졌을 수도 있다
        settings = f.read()
else:
    settings = ""

여기엔 틈이 있어요. isfile() 호출과 open() 호출 사이에 다른 프로그램이나 다른 스레드, 혹은 사용자가 파일을 지우거나 이름을 바꿀 수 있습니다. 확인 결과는 True였는데 열기는 여전히 실패하고, 프로그램은 결국 FileNotFoundError로 죽어요. 이런 틈을 경쟁 상태(race condition), 또는 "확인 시점과 사용 시점의 차이(time of check to time of use)"라고 부릅니다. 내 노트북에서는 드물지만, 여러 프로세스가 한 폴더를 같이 쓰는 바쁜 서버에서는 훨씬 자주 일어나요.

해결책은 따로 확인하는 단계를 없애고 open() 자체가 확인이 되게 하는 거예요. 파일이 없으면 파이썬이 FileNotFoundError를 발생시키고, 그걸 except에서 처리하면 됩니다:

def read_settings(path):
    try:
        with open(path) as f:
            return f.read().strip()
    except FileNotFoundError:
        return "(no settings file, using defaults)"

with open("config.txt", "w") as f:
    f.write("theme=dark\n")

print(read_settings("config.txt"))
print(read_settings("other.txt"))

출력:

theme=dark
(no settings file, using defaults)

이제 작업이 두 개가 아니라 하나라서 경쟁할 틈 자체가 없어요. 파이썬 커뮤니티에서는 이 스타일을 EAFP, 즉 "허락보다 용서를 구하는 게 쉽다(easier to ask forgiveness than permission)"라고 불러요. 반대로 먼저 확인하는 스타일은 LBYL, "뛰기 전에 살펴라(look before you leap)"입니다. 파일을 여는 순간의 정답을 아는 건 운영체제뿐이라서, 파일 작업에서 파이썬은 EAFP 쪽으로 기울어요.

잘못될 수 있는 게 FileNotFoundError만은 아니에요. 디렉터리인 경로를 열면 IsADirectoryError(Windows에서는 PermissionError)가, 읽을 권한이 없는 파일을 열면 PermissionError가 발생합니다. 셋 다 OSError의 하위 클래스라서 except OSError: 하나로 "열 수 없음" 경우를 한꺼번에 잡을 수 있어요. 특정 에러 하나만 잡을지 에러 계열 전체를 잡을지 고르는 방법은 예외 페이지에서 다룹니다.

그냥 확인만 해도 되는 경우

먼저 확인하는 게 늘 틀린 건 아니에요. 답만 필요하고 바로 다음 줄에서 그 파일로 뭔가를 할 게 아니라면 올바른 도구입니다:

• 어떤 메시지를 보여줄지 고를 때("저장된 게임 3개를 찾았어요")
• 긴 작업을 시작하기 전에 사용자가 입력한 경로를 검증할 때
• 이미 끝난 작업을 건너뛸 때(답이 낡았더라도 작업을 한 번 더 하는 비용뿐일 때)

경험칙은 이래요. 파일을 열거나 읽거나 쓰거나 지울 거라면 try 안에서 하세요. 그냥 알고 싶기만 하다면 isfile()이나 Path.is_file()로 충분해요.

파일이 없을 때만 새로 만들기

반대 질문도 나와요. "이 파일을 쓰되, 이미 있는 파일은 절대 덮어쓰지 마라." 뻔한 방법에는 앞에서와 같은 경쟁 상태가 있습니다:

if not os.path.exists("report.txt"):
    with open("report.txt", "w") as f:   # 다른 프로세스가 먼저 만들 수도 있다
        f.write("new report\n")

모드 "x"(배타적 생성)는 두 단계를 한 번에 처리해요. 파일을 만들거나, 그 이름이 이미 쓰이고 있으면 FileExistsError를 발생시킵니다:

import os

if os.path.exists("report.txt"):
    os.remove("report.txt")   # 데모를 위해 깨끗한 폴더에서 시작

for attempt in [1, 2]:
    try:
        with open("report.txt", "x") as f:
            f.write("first version\n")
        print(f"attempt {attempt}: created report.txt")
    except FileExistsError:
        print(f"attempt {attempt}: report.txt already exists, left it alone")

출력:

attempt 1: created report.txt
attempt 2: report.txt already exists, left it alone

폴더라면 os.makedirs(path, exist_ok=True)와 Path(path).mkdir(parents=True, exist_ok=True)가 디렉터리와 없는 상위 디렉터리까지 만들어 주고, 이미 있으면 아무것도 하지 않아요. isdir()을 먼저 부를 필요가 없습니다.

흔한 실수

• 파일을 뜻하면서 exists()를 쓰기. 같은 이름의 디렉터리도 확인을 통과해요. isfile()이나 Path.is_file()을 쓰세요.
• 상대 경로의 기준을 잊기. "data.txt"는 현재 작업 디렉터리에서 찾아요. 그건 프로그램을 실행한 위치이지, 스크립트가 들어 있는 폴더라는 보장은 없어요. 스크립트 옆에 있는 파일을 찾으려면 Path(__file__).parent에서 경로를 만드세요.
• 확인한 다음에 열기. 그 사이에 파일이 바뀔 수 있어요. try 안에서 열고 FileNotFoundError를 처리하세요.
• 모든 예외를 잡기. open()을 except Exception:으로 감싸면 파일을 읽는 코드의 오타와 버그까지 숨겨져요. FileNotFoundError나 OSError를 잡으세요.