os.path.expandvars()仅在JSON字典生效，字符串中无法展开环境变量？

原因分析 #

1. 系统语法支持差异：

   • 类Unix系统（Linux/OSX）的os.path.expandvars()原生支持${VAR_NAME}格式的环境变量引用，这是你之前在这类系统上直接调用就能生效的核心原因。
   • Windows系统的os.path.expandvars()仅识别%VAR_NAME%格式的环境变量，对${VAR_NAME}这种写法完全不处理，因此直接调用时变量不会被展开。

2. 文件读取的隐藏问题：
   你代码中多次调用c_file.read()，但文件对象的指针在第一次读取后会移动到文件末尾，后续的read()会返回空字符串。如果测试时单独执行某一行代码可能没问题，但批量执行时会导致后续操作失效。

解决办法 #

方案1：统一环境变量格式（适配Windows） #

将JSON配置文件中的${SOME_PATH_VARIABLE}改为Windows支持的%SOME_PATH_VARIABLE%格式，修改后直接调用os.path.expandvars()即可在Windows上生效，同时类Unix系统也兼容这种写法。

修改后的JSON片段：

"filename": "%SOME_PATH_VARIABLE%/DailyLog.log"

方案2：使用string.Template跨平台替换（推荐） #

利用Python内置的Template类处理变量替换，其${VAR_NAME}语法不受系统环境变量规则限制，跨平台通用，也是你已经验证可行的方案。注意先一次性读取文件内容再操作：

import os
from string import Template
from dotenv import find_dotenv, load_dotenv
import json

load_dotenv(find_dotenv())

with open(PATH_TO_JSON_FILE, encoding="utf-8") as c_file:
    content = c_file.read()
    expanded_content = Template(content).substitute(os.environ)
    j_dict = json.loads(expanded_content)

方案3：手动遍历替换环境变量 #

如果不想修改JSON格式，可手动遍历系统环境变量，对读取到的JSON字符串进行全局替换：

import os
from dotenv import find_dotenv, load_dotenv
import json

load_dotenv(find_dotenv())

with open(PATH_TO_JSON_FILE, encoding="utf-8") as c_file:
    content = c_file.read()
    for var_name, var_value in os.environ.items():
        content = content.replace(f"${{{var_name}}}", var_value)
    j_dict = json.loads(content)

方案4：读取字典后针对性替换（当前可行方案） #

保持现有逻辑，将JSON转为字典后，对特定字段单独调用os.path.expandvars()。这种方式精准且不受系统语法差异影响，适合仅需替换少量字段的场景：

import os
from dotenv import find_dotenv, load_dotenv
import json

load_dotenv(find_dotenv())

with open(PATH_TO_JSON_FILE, encoding="utf-8") as c_file:
    j_dict = json.loads(c_file.read())
    target_field = j_dict['handlers']['MY_CUSTOM_HANDLER']['filename']
    j_dict['handlers']['MY_CUSTOM_HANDLER']['filename'] = os.path.expandvars(target_field)

内容的提问来源于stack exchange，提问作者NorrinRadd