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Python 运行时服务

sys

sys：与Python解释器本身相关的组件

平台、版本

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import sys
sys.platform
	# 操作系统名称
sys.maxsize
	# 当前计算机最大容纳“原生”整型
	# 一般就是字长
sys.version
	# python解释器版本号
sys.byteorder
	# 平台字节序
sys.hash_info
	# 数值类型hash信息

sys.xxxcheckinterval

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sys.getcheckinterval()
	# 查看解释器检查线程切换、信号处理器等的频率
sys.setcheckinterval(N)
	# 设置解释器检查线程切换、信号处理器等的频率

  • 参数

    • N：线程切换前执行指令的数量

  • 对大多数程序无需更改此设置，但是可以用于调试线程性能

    • 较大值表示切换频率较低，切换线程开销降低，但是对事件 的应答能力变弱
    • 较小值表示切换频率较高，切换线程开销增加，对事件应答 能力提升

sys.hash_info

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sys.hash_info.width
	# `hash()`函数截取hash值长度

模块搜索路径

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sys.path
  • 返回值：目录名称字符串组成的列表
    • 每个目录名称代表正在运行python解释器的运行时模块 搜索路径
    • 可以类似普通列表在运行时被修改、生效

sys.path初始化顺序

  • 脚本主目录指示器：空字符串

    • 脚本主目录是指脚本所在目录，不是os.getcwd() 获取的当前工作目录

  • PYTHONPATH环境变量

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    # .bashrc
    export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/path/to/fold/contains/module

  • 标准库目录

  • .pth路径文件：在扫描以上目录过程中，遇到.pth文件会 将其中路径加入sys.path中

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    # extras.pth
    /path/to/fold/contains/module

导入模块顺序

导入模块时，python解释器

  1. 搜索内置模块，即内置模块优先级最高
  2. 从左至右扫描sys.path列表，在列表目录下搜索模块文件

嵌入解释器的钩子

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sys.modules
	# 已加载模块字典
sys.builtin_module_names
	# 可执行程序的内置模块
sys.getrefcount()
	# 查看对象引用次数

异常

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sys.exc_info()
  • 返回值：(type, value, trackback)
    • 最近异常的类型、值、追踪对象元组
    • 处理该异常的except执行之后，sys.exc_info被恢复 为原始值
  • 追踪对象可以使用traceback模块处理

命令行参数

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sys.argv
  • 返回值：命令行参数列表
    • 首项始终为执行脚本名称，交互式python时为空字符串
  • 参数可以自行解析，也可以使用以下标准库中模块
    • getopt：类似Unix/C同名工具
    • optparse：功能更加强大

标准流

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sys.stdin
	# 标准输入流
sys.stdout
	# 标准输出流
sys.stderr
	# 标准错误流

  • 标准流是预先打开的python文件对象

    • 在python启动时自动链接到程序上、绑定至终端
    • shell会将相应流链接到指定数据源：用户标准输入、文件

重定向

  • 可以将sys.stdin、sys.stdout重置到文件类的对象，实现 python内部的、普遍的重定向方式

    • 外部：cmd输入输出重定向
    • 局部：指定print参数

  • 任何方法上与文件类似的对象都可以充当标准流，与对象类型 无关，只取决于接口

    • 任何提供了类似文件read方法的对象可以指定给 sys.stdin，以从该对象read读取输入

    • 任何提供了类似文件write方法的对象可以指定给 sys.write，将所有标准输出发送至该对象方法上

  • 标准库io提供可以用于重定向的类StringIO、ByteIO
  • 重定向之后print、input方法将应用在重定向之后的流

stdin

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stdin.read()
	# 从标准输入流引用对象读取数据
input("input a word")
sys.stdin.readlines()[-1]
	# 以上两行语句类似

stdin.isatty()
	# 判断stdin是否连接到终端（是否被重定向）
  • 在stdin被重定向时，若需要接受用户终端输入，需要使用 特殊接口从键盘直接读取用户输入
    • win：msvcrt模块
    • linux：读取/dev/tty设备文件

退出

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sys.exit(N)
  • 用途：当前线程以状态N退出
    • 实际上只是抛出一个内建的SystemExit异常，可以被正常 捕获
    • 等价于显式raise SystemExit
  • 进程退出参见os._exit()

sys.exitfuncs

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sys.exitfuncs

编码

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sys.getdefaulencoding()
	# 文件内容编码，平台默认值
	# 默认输入解码、输出编码方案
sys.getfilesystemencoding()
	# 文件名编码，平台默认体系
  • win10中二者都是utf-8，win7中文件名编码是mbcs

sysconfig

builtins

__main__

warnings

dataclass

atexit

atexit：主要用于在程序结束前执行代码

  • 类似于析构，主要做资源清理工作

atexit.register

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def register(
	func,
	*arg,
	**kwargs
)
  • 用途：注册回调函数
    • 在程序退出之前，按照注册顺序反向调用已注册回调函数
    • 如果程序非正常crash、通过os._exit()退出，注册回调 函数不会被调用
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import atexit

df func1():
	print("atexit func 1, last out")

def func2(name, age):
	print("atexit func 2")

atexit.register(func1)
atexit.register(func2, "john", 20)

@atexit.register
def func3():
	print("atexit func 3, first out")

实现

atexit内部是通过sys.exitfunc实现的

  • 将注册函数放到列表中，当程序退出时按照先进后出方式 调用注册的回调函数，

  • 若回调函数执行过程中抛出异常，atexit捕获异常然后继续 执行之后回调函数，知道所有回调函数执行完毕再抛出异常

  • 二者同时使用，通过atexit.register注册回调函数可能不会 被正常调用

traceback

traceback.print_tb

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import traceback, sys

try:
	...
except:
	exc_info = sys.exec_info()
	print(exec_info[0], exec_info[1])
	traceback.print_tb(exec_info[2])

__future__

gc

inspect

site

abc

ABCMeta

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from abc import ABCMeta, abstractmethod

class IStream(metaclass=ABCMeta):
	@abstractmethod
	def read(self, maxbytes=-1):
		pass

	@abstractmethod
	def write(self, data):
		pass

class SocketStream(IStream):
	# 抽象类目的就是让别的类继承并实现特定抽象方法
	def read(self, maxbytes=-1):
		pass
	def write(self, data):
		pass

def serialize(obj, stream):
	if not isinstance(stream, IStream):
		# 抽象基类的主要用途之一：检查某些类是否为特定类型、
			# 实现特定接口
		raise TypeError("expect an IStream")
	pass

class A(metaclass=ABCMeta):
	@property
	@abstract
	def name(self):
		pass
	
	@name.setter
	@abstractmethod
	def name(self, value):
		pass

	@classmethod
	@abstractmethod
	def method1(cls):
		pass

	@staticmethod
	@abstractmethod
	def method2():
		pass

	# `@abstract`还能注解静态方法、类方法、`@property`
	# 但是需要保证这个方法**紧靠**函数定义

用途

标准库中有很多用到抽象基类的地方

  • collections模块定义了很多和容器、迭代器（序列、映射、 集合）有关的抽象基类

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    import collections as clt

    clt.Sequence
    clt.Iterable
    clt.Sized
    clt.Mapping

  • numbers库定义了跟数据对象：整数、浮点数、有理数有关的 基类

  • IO库定义了很多跟IO操作相关的基类

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