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通用操作系统服务

os

os：与Python所在底层操作系统相对应变量、函数

  • os模块提供了POSIX工具

    • 操作系统调用的跨平台移至标准
    • 不依赖平台的目录处理工具
      • os.path

  • 包含在C程序、shell脚本中经常用到的所有操作系统调用，涉及 目录、进程、shell变量

  • 实践中，os基本可以作为计算机系统调用的可移植接口 使用

    • 只要技术上可行，os模块都能跨平台
    • 但在某些平台，os提供专属该平台的工具

Shell变量

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os.environ
	# 获取、设置shell环境变量，类似字典
os.putenv()
	# 修改进程对应shell环境变量
os.getenv()

os.environ

os.environ可以向普通字典一样键索引、赋值

  • 默认继承系统所有环境变量、命令行临时环境变量

  • 在最新的python中，对os.environ的键值修改将自动导出 到应用的其他部分

    • os.environ对象
    • 进程对应shell环境变量：通过后台调用os.putenv生效， 反之不会更新os.environ

  • python进程、链入C模块、该进程派生子进程都可以获取新的 赋值

    • 子进程一般会继承父进程的环境变量设定
    • 可以作为传递信息的方式

os.putenv

  • os.putenv同时会调用C库中的putenv（若在系统中可用） 导出设置到python链接的C库

    • 底层C库没有putenv则可将os.environ作为参数传递

管理工具

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os.getpid()
	# 调用函数的进程id
os.getcwd()
	# 当前工作目录CWD
os.chdir(r"C:\Users")
	# 更改当前工作目录CWD

移植工具

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os.sep
	# python底层运行平台采用的**目录组**分隔符号
	# linux: `/`、win：`\`、某些mac：`:`
os.pathsep
	# 目录列表（字符串形式）中分隔目录的字符
	# posix机：`:`、win：`;`
os.curdir
	# 当前目录代表
	# linux：`.`
os.pardir
	# 父目录代表
	# linux：`..`
os.linesep
	# 换行符
	# linux：`\n`

||Linux|Win|Unix| |———|——————|———|———| |sep|/|\|/（某些MAC:）| |pathsep|:|;|| |curdir|.||| |pardir|..||| |linesep|\n|\r\n||

  • 借助这些变量可以系统相关字符串操作的跨平台
  • win下目录组分隔符是\，大部分情况下看到\\是作为\ 转义字符，防止\和之后字符转义
    • 确认不会转义时，直接使用\也是可以的
    • 使用r''表示不转义也可以直接使用\

目录、文件操作

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os.mkdir(dirname)
os.rename(ori_name, dest_name)
os.remove(filename)
os.unlink(filename)
	# unix下文件删除，同`os.remove`
os.chmod(filename, previlideges)
info = os.stat(filename)
	# 命名元组表示的文件底层信息
	# 可使用`stat`模块处理、解释信息
os.listdir(dirpath)
os.walk(rootdir, topdown=True/False)
	# 遍历根目录下的整个目录树

os.listdir

  • 返回值：包含目录中所有条目名称的列表

    • 名称不带目录路径前缀

  • 需要注意的是：文件名同样有编码

    • 若参数为字节串，返回文件名列表也是字节串
    • 参数为字符串，返回文件名列表也是字符串
    • open函数也可以类似使用字节串确定需要打开的文件
    • glob.glob，os.walk内部都是通过调用os.listdir 实现，行为相同
  • glob模块也有遍历目录的能力

os.walk

  • 返回值：返回迭代器

    • 每个元素为(dirname, subdirs, subfile)

  • 参数

    • topdown：默认True，自顶向下返回

文件描述符、文件锁

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descriptor = os.open(path, flags, mode)
	# 打开文件并返回底层描述符
os.read(descriptor, N)
	# 最多读取N个字节，返回一个字节串
os.write(descriptor, string)
	# 将字节串写入文件
os.lseek(descriptor, position, how)
	# 移动文件游标位置
descriptor.flush()
	# 强制刷出缓冲

new_fd = os.dup(fd)
	# 创建文件描述符副本
os.dup2(fd_src, fd_dest)
	# 将文件描述符`fd_src`复制至`fd_dest`

  • os通过调用文件的描述符来处理文件

  • 基于文件描述符的文件以字节流形式处理

    • 没有字符解码、编码、换行符转换
    • 除了缓冲等额外性能，基于描述符的文件和二进制文件模式 对象类似

  • 文件流对象、工具仅仅是在基于描述符的文件的封装

    • 可以通过.fileno()获得文件流对象对应文件描述符， sys.stdin、sys.stdout、sys.stderr对应文件 描述符是：0、1、2

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      os.write(1, b"hello world\n")
      sys.stdout.write("hello world\n")

    • 可以通过os.fdopen把文件描述符封装进文件流对象

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      fdfile = os.open("filename", (os.O_RDWR|os.O_BINARY))
      filstream = os.fdopen(fdfile, "r", encoding="utf-8",
      	closefd=False)

os.open

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def os.open(path,
	flags,
	mode=511, *,
	dir_fd=None
)

  • 参数

    • mode：需要模式标识符进行二进制操作以得到需要的模式

      • os.O_RDWR
      • os.O_RDONLY
      • os.O_WRONLY
      • os.O_BINARY
      • os.O_EXCL：唯一访问权，是python在并发、进程 同步情况下锁定文件最便捷的方法
      • os.O_NONBLOCK：非阻塞访问
      • 其他模式选项参见os模块

  • 返回值：文件描述符

    • 整数代码、句柄，代表操作系统的中文件

退出进程

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os._exit(0)
	# 调用进程立即退出，不输出流缓冲、不运行清理处理器

io

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argparse

argparse：编写用户友好的命令行接口

argparse.ArgumentParser

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class argparse.ArgumentParser:
	def __init__(self,
		prog=None,				# 程序名，可用`$(prog)s`引用
		usage=None,				# 用法字符串
		description=None,		# 程序描述
		epilog=None,			# 程序尾描述
		parents=[],				# 父解析器，共用当前参数
		formatter_class=argparse.HelpFormatter,
		prefix_chars="-"/str,	# 参数前缀（可包含多个可选）
		fromfile_prefix_chars=None,		# 指定其后参数为存储参数文件名
		argument_default=None,
		conflict_handler="error"/"resolve"	# 默认不允许相同选项字符串
											# 有不同行为，可设置为
											# "resolve"表示允许覆盖
		add_help=True,			# 符解释器中应禁止
		allow_abbrev=True,		# 允许前缀匹配（若不存在重复前缀）
	):
		pass

	# 打印、输出信息至标准输出
	def print_usage(self, file=None/IO) -> None:
		pass
	def print_help(self, file=None/IO) -> None:
		pass
	def format_usage(self) -> str:
		pass
	def format_help(self) -> str:
		pass

	# 退出
	def exit(self, exit=0, message=None):
		pass
	def error(self, message):
		pass

添加参数

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 # 添加参数
def add_argument(self,
	?*name_or_flag=*[str],			# 选项名（无前缀表示位置参数）
	action="store"/"store_const"/	# 参数动作
		"store_true"/"store_false"/
		"append"/"append_const"/
		"count"/"help"/"version",
	nargs=None/int/"?"/"*"/"+"
	const=None,						# `action`、`nargs`所需常数
	default=None,					# 未指定参数默认值
	type=str/type,					# 参数被转换类型、内建函数
	choices=None,					# 参数类型
	required=None,					# 选项候选集
	help=None,						# 选项描述
	metavar=None,					# 参数值示例
	dest=None,						# `parse_args()`返回的参数属性名
):
	pass

 # 添加参数组，参数选项将可以注册至此
def add_argument_group(self,
	title=None,
	description=None
) -> argparse._ArgumentGroup:
	pass

 # 添加互斥参数组，互斥组内仅有一个参数可用
def add_mutally_exclusive_group(self,
	rquired=False				# 互斥组中至少有一个参数
) -> argparse._MutaullyExclusiveGroup:
	pass

 # 设置默认值，优先级高于选项中默认值
def set_defaults(self,
	**kwargs: {参数属性名: 默认值}
):
	pass

 # 获取默认值
def get_default(self,
	**kwargs: {参数属性名: 默认值}
):
	pass
  • 参数
    • action：关联命令行参数、动作，除以下预定义行为， 还可以传递argparse.Action子类、相同接口类
      • store：存储值，默认行为
      • store_const：存储const指定值，通常用于在 选项中指定标志
      • store_true/"store_false"：类上
      • append：存储列表，适合多次使用选项
      • append_const：将const参数值追加至列表， 适合多个选项需要在同一列表中存储常数 （即多个dest参数相同）
      • count：计算选项出现次数
      • help：打印完整帮助信息
      • version：打印version参数值
-    `nargs`：参数消耗数目，指定后`pare_args`返回列表，
    否则参数消耗由`action`决定

    -    `int`：消耗参数数目，`nargs=1`产生单元素列表，
        和默认不同
    -    `?/*/+`：类似普通正则，`+`会在没有至少一个参数时
        报错
    -    `argparse.REMAINDER`：所有剩余参数，适合用于从
        命令行传递参数至另一命令行

-    `const`：保存不从命令行读取、被各种动作需求的常数
    -    `action="store_const"/"append_const"`：必须给出
    -    `nargs=?`：气候选项没有参数时，使用`const`替代

-    `type`：允许任何类型检查、类型转换，一般内建类型、
    函数可以直接使用
    -    `argparse.FiltType("w")`：为文件读写方便，预定义
        类型转换

-    `dest`：`parse_args()`返回的参数属性名
    -    位置选项：缺省为首个选项名
    -    关键字选项：优秀首个`--`开头长选项名，选项目中间
        `-`被替换为`_`

参数解析

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 # 解析参数，无法解析则报错
def parse_args(self,
	args=None/list,			# 需要解析参数列表，默认`sys.argv`
	namespace=None			# 存放属性的`Namespace`对象，缺省创建新空对象
) -> argparse.Namespace:
	pass

 # 解析部分参数，无法解析则返回
def parse_known_args(self,
	args=None/list,
	namespace=None
) -> (argparse.Namespace, [ ]):
	pass

 # 允许混合位置参数、关键字参数
def parse_intermixed_args(self,
	args=None,
	namespace=None
) -> argparse.Namespace:
	pass
def parse_known_intermixed_args(self,
	args=None,
	namespace=None
) -> argparse.Namespace:
	pass
  • 说明
    • 仅不包含类似负数的选项名，参数才会被尝试解释为负数 位置参数
    • 前缀无歧义时，可以前缀匹配

添加子命令

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def add_subparsers(self,
	title,
	description,
	prog,
	parser_class,
	action,
	option_string,
	dest,
	required,
	help,
	metavar
):
	pass

辅助类

动作类

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class argparse.Action:
	def __init__(self, option_string, dest, nargs=None, **kwargs):
		pass

	def __call__(self, parser, namespace, values, option_string=None):
		pass

格式化类

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class argparse.ArgumentDefaultHelpFormatter
 # 认为两程序描述已被正确格式化，保留原样输出
class argparse.RawDescriptionHelpFormatter
 # 保留所有种类文字的空格，包括参数描述
class argparse.RawTextHelpFormatter
 # 为每个参数使用`type`参数名作为其显示名，而不是`dest`
class argparse.MetavarTypeHelpFormatter

其他类

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 # 容纳属性的类
class argparse.Namespace:
	pass
 # IO接口简化类
class argparse.FileType:
	def __init__(self,
		mode="r"/"w",
		bufsize=-1,
		encoding=None,
		errors=None
	):
		pass

getopt

optparse

logging

logging.config

logging.handlers

getpass

curses

curses.textpad

curses.ascii

curses.panel

platform

errno

ctypes

通用操作系统服务

https://xyy15926.github.io/Python/Py3std/generic_os.html

Author

UBeaRLy

Posted on

2019-06-09

Updated on

2019-06-09

Licensed under

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