sys

简介

“sys” 即 “system”。该模块提供了一些接口，用于访问 Python 解释器自身使用和维护的变量，同时模块中还提供了一部分函数，可以与解释器进行比较深度的交互。

常用功能

sys.argv

“argv” 即 “argument value” 的简写，是一个列表，其中存储的是在命令行调用 Python 脚本时提供的“命令行参数”。

这个列表中的第一个参数是被调用的脚本名称，也就是说，调用 Python 解释器的“命令”（python）本身并没有被加入这个列表当中。

这个地方要注意一下，因为这一点跟 C 程序的行为有所不同，C 程序读取命令行参数是从头开始的。

举例来说，在当前目录下新建一个 Python 文件sys_argv_example.py，其内容为：

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 import sys
 
 print("The list of command line arguments:\n", sys.argv)

在命令行运行该脚本：

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 $ python sys_argv_example.py
 The list of command line arguments:
  ['example.py']

加上几个参数试试：

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 $ python sys_argv_example.py arg1 arg2 arg3
 The list of command line arguments:
  ['example.py', 'arg1', 'arg2', 'arg3']

利用好这个属性，可以极大增强 Python 脚本的交互性。

2.2 sys.platform

查看 sys 模块中的 sys.platform属性可以得到关于运行平台更详细的信息

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 >>> import sys
 >>> sys.platform
 'win32'

在 Linux 上：

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 >>> sys.platform
 'linux'

比较一下 os.name 的结果，不难发现，sys.platform 的信息更加准确。

sys.byteorder

“byteorder” 即 “字节序”，指的是在计算机内部存储数据时，数据的低位字节存储在存储空间中的高位还是低位

“小端存储”（Little-Endian）时，数据的低位也存储在存储空间的低位地址中，此时 sys.byteorder 的值为 “little”。如果不注意，在按地址顺序打印内容的时候，可能会把小端存储的内容打错。当前大部分机器都是使用的小端存储。

所以不出意外的话，你的机器上执行下述交互语句也应当跟我的结果一样：

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 >>> sys.byteorder
 'little'

而另外还存在一种存储顺序是“大端存储”（Big-Endian），即数据的高位字节存储在存储空间的低位地址上，此时 sys.byteorder 的值为 “big”。

比如数字 0x12 34 56 78 在内存中的表示形式为

大端模式：

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低地址 -----------------> 高地址
0x12  |  0x34  |  0x56  |  0x78

小端模式：

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低地址 ------------------> 高地址
0x78  |  0x56  |  0x34  |  0x12

这种方式看起来好像很合理也很自然，因为我们一般在书面表示的时候都将低位地址写在左边，高位地址写在右边，大端存储的顺序就很符合人类的阅读习惯。但实际上对机器而言，内存地址并没有左右之分，所谓的“自然”其实并不存在。

如果是大端存储的机器上运行 Python，输出结果应该像下面这样：x

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 >>> sys.byteorder
 'big'

sys.executable

该属性是一个字符串，在正常情况下，其值是当前运行的 Python 解释器对应的可执行程序所在的绝对路径

比如在 Windows 上使用 Anaconda 安装的 Python，该属性的值就是：

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 >>> sys.executable
 'E:\\Anaconda\\Anaconda\\python.exe'

sys.modules

该属性是一个字典，包含各种已加载的模块的模块名到模块具体位置的映射。

通过手动修改这个字典，可以重新加载某些模块；但要注意，切记不要大意删除了一些基本的项，否则可能会导致 Python 整个儿无法运行。

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>>> sys.modules
{'sys': <module 'sys' (built-in)>,
 'builtins': <module 'builtins' (built-in)>,
 '_frozen_importlib': <module 'importlib._bootstrap' (frozen)>,
 '_imp': <module '_imp' (built-in)>,
 '_thread': <module '_thread' (built-in)>,
 ... # 巨多
}

sys.builtin_module_names

该属性是一个 Tuple[str]，其中的元素均为当前所使用的的 Python 解释器内置的模块名称。

注意区别 sys.modules 和 sys.builtin_module_names：前者的关键字（keys）列出的是导入的模块名，而后者则是解释器内置的模块名。

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>>> sys.builtin_module_names
('_abc', '_ast', '_bisect', '_blake2', '_codecs', '_codecs_cn', '_codecs_hk', '_codecs_iso2022', '_codecs_jp', '_codecs_kr', '_codecs_tw', '_collections', '_contextvars', '_csv', '_datetime', '_functools', '_heapq', '_imp', '_io', '_json', '_locale', '_lsprof', '_md5', '_multibytecodec', '_opcode', '_operator', '_pickle', '_random', '_sha1', '_sha256', '_sha3', '_sha512', '_signal', '_sre', '_stat', '_string', '_struct', '_symtable', '_thread', '_tracemalloc', '_warnings', '_weakref', '_winapi', 'array', 'atexit', 'audioop', 'binascii', 'builtins', 'cmath', 'errno', 'faulthandler', 'gc', 'itertools', 'marshal', 'math', 'mmap', 'msvcrt', 'nt', 'parser', 'sys', 'time', 'winreg', 'xxsubtype', 'zipimport', 'zlib')

sys.path

A list of strings that specifies the search path for modules. Initialized from the environment variable PYTHONPATH, plus an installation-dependent default.

该属性是一个 List[str]，其中各个元素表示的是 Python 搜索模块的路径；在程序启动期间被初始化。

其中第一个元素（也就是 path[0]）的值是最初调用 Python 解释器的脚本所在的绝对路径；如果是在交互式环境下查看 sys.path的值，就会得到一个空字符串。

命令行运行脚本：

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$ python sys_path_example.py
The path[0] =  D:\justdopython\sys_example

交互式环境查看属性第一个元素：

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>>> sys.path[0]
''

进阶功能

sys.stdin

即 Python 的标准输入通道。通过改变这个属性为其他的类文件（file-like）对象，可以实现输入的重定向，也就是说可以用其他内容替换标准输入的内容。

所谓 “标准输入”，实际上就是通过键盘输入的字符。

在示例中，我们尝试把这个属性的值改为一个打开的文件对象 hello_python.txt，其中包含如下的内容：

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Hello Python!
Just do Python, go~

Go, Go, GO!

由于 input() 使用的就是标准输入流，因此通过修改 sys.stdin 的值，我们使用老朋友 input() 函数，也可以实现对文件内容的读取

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import sys


with open('hello_python.txt', 'r', encoding='utf-8') as f:
    sys.stdin = f
    try:
        while True:
            print(input())
    
    except EOFError:
        exit()

程序运行效果如下：

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$ python sys_stdin_example.py
Hello Python!
Just do Python, go~

Go, Go, GO!

sys.stdout

sys.stdout

与上一个 “标准输入”类似，sys.stdout 则是代表 “标准输出” 的属性。

通过将这个属性的值修改为某个文件对象，可以将本来要打印到屏幕上的内容写入文件。

比如运行示例程序，用来临时生成日志也是十分方便的：

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import sys


# 以附加模式打开文件，若不存在则新建
with open("count_log.txt", 'a', encoding='utf-8') as f:
    sys.stdout = f
    for i in range(10):
        print("count = ", i)

sys.err

与前面两个属性类似，只不过该属性标识的是标准错误，通常也是定向到屏幕的，可以粗糙地认为是一个输出错误信息的特殊的标准输出流。由于性质类似，因此不做演示。

此外，sys 模块中还存在几个“私有”属性：sys.__stdin__，sys.__stdout__，sys.__stderr__。这几个属性中保存的就是最初定向的 “标准输入”、“标准输出” 和 “标准错误” 流。在适当的时侯，我们可以借助这三个属性将 sys.stdin、sys.stdout 和 sys.err 恢复为初始值。

sys.getrecursionlimit() 和 sys.setrecursionlimit()

sys.getrecursionlimit() 和 sys.setrecursionlimit() 是成对的

前者可以获取 Python 的最大递归数目，后者则可以设置最大递归数目

sys.getrefcount()

其返回值是传入对象的引用计数。

由于作为参数传入 getrefcount() 的时候产生了一次临时引用，因此返回的计数值一般要比预期多 1

sys.getsizeof()

这个函数的作用与 C 语言中的 sizeof 运算符类似，返回的是对象所占用的字节数

比如我们就可以看看一个整型对象 1 在内存中的大小：

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>>> sys.getsizeof(1)
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注意，在 Python 中，某类对象的大小并非一成不变的：

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>>> sys.getsizeof(2**30-1)
28
>>> sys.getsizeof(2**30)
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sys.int_info 和 sys.float_info

这两个属性分别给出了 Python 中两个重要的数据类型的相关信息。

其中 sys.int_info 的值为：

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>>> sys.int_info
sys.int_info(bits_per_digit=30, sizeof_digit=4)

在文档中的解释为：

意思

• Python 以 2 的 sys.int_info.bits_per_digit 次方为基来表示整数
• 也就是说它是 “2 的 sys.int_info.bits_per_digit 次方进制” 的数。
• 这样的数每一个位都用 C 类中的 4 个字节来存储。

换句话说，每 “进 1 位”（即整数值增加 2 的 sys.int_info.bits_per_digit 次方），就需要多分配 4 个字节用以保存某个整数。

因此在 sys.getsizeof() 的示例中，我们可以看到 2**30-1 和 2**30 之间，虽然本身只差了 1，但是所占的字节后者却比前者多了 4。

而 sys.float_info 的值则是：

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>>> sys.float_info
sys.float_info(max=1.7976931348623157e+308, max_exp=1024, max_10_exp=308, min=2.2250738585072014e-308, min_exp=-1021, min_10_exp=-307, dig=15, mant_dig=53, epsilon=2.220446049250313e-16, radix=2, rounds=1)

sys.ps1 和 sys.ps2

所谓 “ps”，应当是 “prompts” 的简写，即 “提示符”。

• sys.ps1 是一级提示符，也就是进入 Python 交互界面之后就会出现的那一个 >>>
• sys.ps2 是二级提示符，是在同一级内容没有输入完，换行之后新行行首的提示符 ...

当然，两个属性都是字符串。

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 >>> sys.ps1 = "justdopython "
 justdopython li = [1,2,3]
 justdopython li[0]
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 justdopython 

提示符已经被改变了

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 justdopython sys.ps1 = "ILoveYou: "
 ILoveYou: print("你可真是个小机灵鬼儿！")
 你可真是个小机灵鬼儿！
 ILoveYou:

注意不要忘了在字符串最后加个空格，否则提示符就会和你输入的内容混杂在一起了

sys.exit()

功能：执行到主程序末尾，解释器自动退出，但是如果需要中途退出程序，可以调用 sys.exit 函数

它带有一个可选的整数参数返回给调用它的程序，表示你可以在主程序中捕获对 sys.exit 的调用（0 是正常退出，其他为异常）

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#!/usr/bin/env python

import sys

def exitfunc(value):
	print value
	sys.exit(0)

print "hello"

try:
	sys.exit(1)
except SystemExit,value:
	exitfunc(value)

print "come?"

运行：

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# python exit.py
hello
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