sys

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sys模块主要是针对与Python解释器相关的变量和方法,不是主机操作系统。

导入方式:import sys

属性及方法 使用说明
sys.argv 获取命令行参数列表,第一个元素是程序本身
sys.exit(n) 退出Python程序,exit(0)表示正常退出。当参数非0时,会引发一个SystemExit异常,可以在程序中捕获该异常
sys.version 获取Python解释程器的版本信息
sys.maxsize 最大的Int值,64位平台是2**63 - 1
sys.path 返回模块的搜索路径,初始化时使用PYTHONPATH环境变量的值
sys.platform 返回操作系统平台名称
sys.stdin 输入相关
sys.stdout 输出相关
sys.stderr 错误相关
sys.exc_info() 返回异常信息三元元组
sys.getdefaultencoding() 获取系统当前编码,默认为utf-8
sys.setdefaultencoding() 设置系统的默认编码
sys.getfilesystemencoding() 获取文件系统使用编码方式,默认是utf-8
sys.modules 以字典的形式返回所有当前Python环境中已经导入的模块
sys.builtin_module_names 返回一个列表,包含所有已经编译到Python解释器里的模块的名字
sys.copyright 当前Python的版权信息
sys.flags 命令行标识状态信息列表。只读。
sys.getrefcount(object) 返回对象的引用数量
sys.getrecursionlimit() 返回Python最大递归深度,默认1000
sys.getsizeof(object[, default]) 返回对象的大小
sys.getswitchinterval() 返回线程切换时间间隔,默认0.005秒
sys.setswitchinterval(interval) 设置线程切换的时间间隔,单位秒
sys.getwindowsversion() 返回当前windwos系统的版本信息
sys.hash_info 返回Python默认的哈希方法的参数
sys.implementation 当前正在运行的Python解释器的具体实现,比如CPython
sys.thread_info 当前线程信息

sys.argv

sys.argv是一个脚本执行参数列表,列表的第一个元素是脚本名称,从第二个元素开始才是真正的参数。

# test.py

import sys

for index, arg in enumerate(sys.argv):
    print("第%d个参数是: %s" % (index, arg))

运行python test.py 1 2 3 4,结果:

第0个参数是: test.py
第1个参数是: 1
第2个参数是: 2
第3个参数是: 3
第4个参数是: 4 

sys.getrefcount(object)

我们都知道Python有自动的垃圾回收机制,让我们不用费力去进行内存管理。那么Python怎么知道一个对象可以被当做垃圾回收呢?Python使用‘引用计数’的方式,追踪每个对象 的引用次数,每对这个对象的一次引用,这个计数就加一,每删除一个该对象的引用,这个计数就减一。当引用为0的时候,就表示没有任何变量指向这个对象,那么就可以回收这个对象,腾出它所占用的内存空间。

sys.getrefcount(object)这个方法可以返回一个对象被引用的次数。注意,这个次数默认从1开始,因为你在使用sys.getrefcount(object)方法的时候就已经引用了它一次(该引用是临时性的,调用结束后,自动解除引用。)。如果不好理解,可以简单地认为它自带被动光环:引用+1。

>>> a = "I like Python!"
>>> sys.getrefcount(a)
2
>>> b = a
>>> sys.getrefcount(a)
3
>>> c = a
>>> sys.getrefcount(a)
4
>>> del c
>>> sys.getrefcount(a)
3
>>> del b
>>> sys.getrefcount(a)
2
>>> sys.getrefcount(1)
902
>>> sys.getrefcount("a")
36
>>> sys.getrefcount(True)
581
>>> sys.getrefcount(None)
6918

注意实例中的1、"a"、True、None,Python内部环境运行过程中已经引用了它们很多次,None甚至被使用了6918次。

sys.modules

sys.modules保存有当前Python环境中已经导入的模块记录,这是一个全局字典,当Python启动后就加载在内存中。每当导入新的模块,sys.modules将自动记录该模块,当第二次试图再次导入该模块时,Python会先到这个字典中查找是否曾经导入过该模块。是则忽略,否则导入,从而加快了程序运行的速度。同时,它拥有字典的基本方法。例如sys.modules.keys()查看字典的所有键,sys.modules.values()查看字典的所有值,sys.modules['sys']查看sys键对应的值。

>>> import sys
>>> sys.modules
{'builtins': <module 'builtins' (built-in)>, 'sys': <module 'sys' (built-in)>, '_frozen_importlib': <module 'importlib._bootstrap' (frozen)>, '_imp': <module '_imp' (built-in)>, '_warnings': <module '_warnings' (built-in)>, '_thread': 
.......截取部分
>>> sys.modules.keys()
dict_keys(['builtins', 'sys', '_frozen_importlib', '_imp', '_warnings', '_thread', '_weakref', '_frozen_importlib_external', '_io', 'marshal', 'nt', 'winreg', 'zipimport', 'encodings', 'codecs', '_codecs', 'encodings.aliases', 
...截取部分
>>> sys.modules.values()
dict_values([<module 'builtins' (built-in)>, <module 'sys' (built-in)>, <module 'importlib._bootstrap' (frozen)>, <module '_imp' (built-in)>, <module '_warnings' (built-in)>, <module '_thread' (built-in)>, <module '_weakref' module 'urllib.parse' from 'C:\\Python36\\lib\\urllib\\parse.py'>])
.......截取部分
>>> sys.modules['sys']
<module 'sys' (built-in)>

sys.builtin_module_names

sys.builtin_module_names是一个字符串元组,包含了所有已经编译在Python解释器内的模块名称。

import sys

def find_module(module):
    if module in sys.builtin_module_names:
        print(module, " 内置于=> ", "__builtin__")
    else:
        print(module, "模块位于=> ", __import__(module).__file__)


find_module('os')
find_module('sys')
find_module('time')
find_module('zlib')
find_module('string')

#----------
运行结果:
os 模块位于=>  C:\Python36\lib\os.py
sys  内置于=>  __builtin__
time  内置于=>  __builtin__
zlib  内置于=>  __builtin__
string 模块位于=>  C:\Python36\lib\string.py

sys.path

path是一个目录列表,供Python从中查找模块。在Python启动时,sys.path根据内建规则和PYTHONPATH变量进行初始化。sys.path的第一个元素通常是个空字符串,表示当前目录。

>>> sys.path
['', 'C:\\Python36\\Lib\\idlelib', 'C:\\Python36\\python36.zip', 'C:\\Python36\\DLLs', 'C:\\Python36\\lib', 'C:\\Python36', 'C:\\Python36\\lib\\site-packages']

sys.path本质上是一个列表,可以进行append、insert、pop、remove等各种列表相关的操作,但通常都进行append操作,添加自己想要的查找路径。在做修改、删除类型的操作之前,请务必确认你的行为!

sys.platform

获取当前执行环境的平台名称,不同的平台返回值如下表所示:

操作系统 返回值
Linux 'linux'
Windows 'win32'
Windows/Cygwin 'cygwin'
Mac OS X 'darwin'

sys.stdin、sys.stdout、sys.stderr

stdin用于所有的交互式输入(包括input()函数)。

stdout用于print()的打印输出或者input()函数的提示符。

stderr用于解释器自己的提示信息和错误信息。

简而言之,这三个属性就是操作系统的标准输入、输出和错误流,它们返回的都是一个“文件类型”对象,支持read()、write()和flush()等操作,就像用open()方法打开的文件对象那样!

>>> import sys
>>> s = sys.stdin.read()        # 使用ctrl+d结束输入
i like python
end



>>> s
'i like python\nend\n\n\n\n'
>>> sys.stdout.write(s)
i like python
end



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sys.stdoutprint()

当我们print(obj)的时候,事实上是调用了sys.stdout.write(obj+'\n'),将内容打印到控制台(默认是显示器),然后追加一个换行符。以下两行等价:

sys.stdout.write('hello'+'\n') 
print('hello')

sys.stdininput()

当我们用input('Please input something!')时,事实上是先输出提示信息,然后捕获输入。 以下两组等价:

s = input('Please input something!')


print('Please input something!',)  # 逗号表示不换行
s = sys.stdin.readline()[:-1]  # -1 可以抛弃输入流中的'\n' 换行符,自己琢磨一下为什么。

从控制台重定向到文件

默认情况下sys.stdout指向控制台。如果把文件对象赋值给sys.stdout,那么print ()调用的就是文件对象的write()方法。

f_handler = open('out.log', 'w') 
sys.stdout = f_handler 
print('hello')
# 你无法在屏幕上看到“hello”
# 因为它被写到out.log文件里了

如果你还想同时在控制台打印的话,最好先将原始的控制台对象引用保存下来,向文件中打印之后再恢复 sys.stdout

__console__ = sys.stdout    # 保存控制台
# redirection start #       # 去干点别的,比如写到文件里
... 
# redirection end           # 干完别的了,恢复原来的控制台
sys.stdout = __console__

实例:带百分比的进度条

利用sys.stdout的功能,可以实现一个简易的进度条。

import sys
import time


def bar(num, total):
    rate = num / total
    rate_num = int(rate * 100)
    r = '\r[%s%s]%d%%' % ("="*num, " "*(100-num), rate_num, )
    sys.stdout.write(r)
    sys.stdout.flush()


if __name__ == '__main__':
    for i in range(0, 101):
        time.sleep(0.1)
        bar(i, 100)


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