Python——必学内置模块 Sys

Sys 系统相关的形参和函数

命令行参数

sys.argv 是一个包含了所有传递给 python 脚本命令行参数的列表

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import sys

print("argv[0]:", sys.argv[0])
# argv[0]代表了脚本自身的名称

print("argv[1]:", sys.argv[1])
# argv[1]代表了脚本的第一个参数

我们在命令行中运行脚本，在脚本后面给一个参数，就可以用 sys.argv 来获取

编译器信息

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import sys

print('Version info:')
print()
print('sys.version      =', repr(sys.version))
print('sys.version_info =', sys.version_info)
print('sys.hexversion   =', hex(sys.hexversion))
print('sys.api_version  =', sys.api_version)
# 输出python解释器版本的相关信息

print('This interpreter was built for:', sys.platform)
# 解释器是基于什么操作系统构建的

print('Name:', sys.implementation.name)
print('Version:', sys.implementation.version)
print('Cache tag:', sys.implementation.cache_tag)
# 解释器是基于什么实现的

print('Default encoding     :', sys.getdefaultencoding())
print('File system encoding :', sys.getfilesystemencoding())
# 解释器的默认编码格式和文件系统的编码格式

print('Interpreter executable:')
print(sys.executable)
print('\nInstallation prefix:')
print(sys.prefix)
# 输出解释器的安装路径

当我们使用交互式解释器时，我们甚至可以通过 sys 的参数来修改提示符默认提示符

我们现在一个 py 文件中定义一个类，来创建我们的提示符样式

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class LineCounter:
    def __init__(self):
        self.count = 0
    def __str__(self):
        self.count += 1
        return "({:3d})>".format(self.count)
        # 用作提示字符串的样式

然后在终端中，导入这个模块的类，用它来代替原本的 sys.ps1 ，终端的提示符就会改变终端提示符

内存管理

Python 的内存管理由引用计数+垃圾回收机制组成。当一个内存数据被变量所引用的次数为 0 时，这个数据所在的内存空间会被清除

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import sys

one = []
print('At start         :', sys.getrefcount(one))

two = one
print('Second reference :', sys.getrefcount(one))

del two
print('After del        :', sys.getrefcount(one))

输出结果是 2、3、2，这是因为对 getrefcount() 自身存在着引用，所以计数会多 1，实际上的引用计数是 1、2、1
我们也可以用 getsizeof 查询数据所占的内存空间

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import sys

class MyClass:
    pass

objects = [
    [], (), {}, 'c', 'string', b'bytes', 1, 2.3,
    MyClass, MyClass(),
]
for obj in objects:
    print('{:>10} : {}'.format(type(obj).__name__, sys.getsizeof(obj)))

结果（并未包含属性值可能占用的内存）

为了避免递归导致的内存溢出，我们可以查询或更改限制递归的次数

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import sys

print('Initial limit:', sys.getrecursionlimit())
# 获取初始的递归深度
sys.setrecursionlimit(10)
# 设置递归深度
print('Modified limit:', sys.getrecursionlimit())


def generate_recursion_error(i):
    print('generate_recursion_error({})'.format(i))
    generate_recursion_error(i + 1)


try:
    generate_recursion_error(1)
except RuntimeError as err:
    print('Caught exception:', err)
# 可以发现当我们更改完递归深度后，在第十次递归后报错

我们也可以查询内存所支持的各个类型值的最大值

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import sys

print('maxsize   :', sys.maxsize)
# 列表、字典、字符串等数据结构的最大长度
print('maxunicode:', sys.maxunicode)
# 支持的最大Unicode整数
print('Smallest difference (epsilon):', sys.float_info.epsilon)
# 最小的差值
print('Maximum (max):', sys.float_info.max)
print('Minimum (min):', sys.float_info.min)
# 最大浮点数和最小浮点数
print('Maximum exponent for radix (max_exp):',
    sys.float_info.max_exp)
print('Minimum exponent for radix (min_exp):',
    sys.float_info.min_exp)
# 指数的最大和最小值
print('Max. exponent power of 10 (max_10_exp):',
    sys.float_info.max_10_exp)
print('Min. exponent power of 10 (min_10_exp):',
    sys.float_info.min_10_exp)
# 科学计数法也就是10的指数幂的最大和最小值
print('Number of bits used to hold each digit:',
    sys.int_info.bits_per_digit)
# 保存每个数字的位数
print('Size in bytes of C type used to hold each digit:',
    sys.int_info.sizeof_digit)
# 保存每个数字的C类型字节大小

模块查询

当我们需要知道某个 python 文件导入了哪些模块时，我们可以用 sys.modules 来查询

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import sys

names = sorted(sys.modules.keys())
print(names)
# 输出所有导入的模块，包含了内置模块
# ['__main__', '_abc', '_codecs', '_codecs_cn', '_collections_abc', '_frozen_importlib', '_frozen_importlib_external', '_imp', '_io', '_multibytecodec', '_signal', '_sitebuiltins', '_stat', '_thread', '_warnings', '_weakref', '_winapi', 'abc', 'builtins', 'codecs', 'encodings', 'encodings._win_cp_codecs', 'encodings.aliases', 'encodings.gbk', 'encodings.utf_8', 'errno', 'genericpath', 'marshal', 'nt', 'ntpath', 'os', 'os.path', 'site', 'stat', 'sys', 'time', 'winreg', 'zipimport']
print(sys.builtin_module_names)
# 只输出内置模块
for d in sys.path:
    print(d)
# 模块的导入路径，第一个路径时脚本本身所在目录