## 1. 读取命令行选项 Python启动时,命令行选项放置在列表sys.argv中。例如: ``` import sys if len(sys.argv) != 3: sys.stderr.write("Usage: python %s inputfile outputfile\n" % sys.argv[0]) raise SystemExit(1) inputfile = sys.argv[1] outputfile = sys.argv[2] ``` 在该程序中,sys.argv[0]包含所执行脚本的名称。对于更复杂的命令行处理,可以使用optparse模块。例如: ``` imprt optparse p = optparse.OptionParser() # 选项接受一个参数 p.add_option("-o", action="store", dest="outfile") p.add_option("--output", action="store", dest="outfile") # 选项设置一个布尔值标志 p.add_option("-d", action="store_true", dest="debug") p.add_option("--debug", action="store_true", dest="debug") # 设置选定选项的默认值 p.set_defaults(debug=False) # 解析命令行 opts, args = p.parse_args() # 检索选项设置 outfile = opts.outfile debugmode = opts.debug ``` 以上例子中添加了两类选项。第一个选项-o或--output具有一个必需参数。这是通过指定action='store'实现的。dest参数选择将在解析后存储参数值的属性名称。p.set_defaults()方法设置一个或多个选项的默认值。 使用p.parse_args()方法执行解析。该方法返回一个二元组(opts, args),其中opts是包含已解析选项值的对象,args是命令行上未解析为选项的项目列表。选项值使用opts.dest检索。   ## 2. 环境变量 可以通过字典os.environ访问环境变量,例如: ``` import os path = os.environ["PATH"] user = os.environ["USER"] editor = os.environ["EDITOR"] ``` 要修改环境变量,需要设置os.environ变量,例如: ``` os.environ["FOO"] = "BAR" ```   ## 3. 文件和文件对象 内置函数open(name [, mode [, bufsize]])用于打开和创建文件对象,例如: ``` f = open("foo") f = open("foo", "r") f = open("foo", "w") ``` 文件模式"r"表示读取,"w"表示写入,"a"表示附加。这些文件模式假定采用文本模式,可以隐式对换行字符"\n"执行转换。如果正在处理二进制数据,可以将"b"附加到文件模式后面,如"rb"或"wb"。这将禁用换行符转换。如果使用模式"U"或"rU"打开文件,将会提供通用的换行符支持,以方便阅读。 通过提供"+"字符,比如"r+"或"w+",可以打开文件进行直接更新。打开文件进行更新时,可以同时执行输入和输出,只要所有输出操作在任何后续输入操作之前清除其数据即可。如果使用"w+"模式打开文件,其长度首先会被截断为0。 可选的bufsize参数控制文件的缓冲行为,其中0表示没有缓存,1表示进行了行缓冲,任何其他正值都表示将使用的近似缓冲区大小。 下表列表file对象支持的方法: | 方法 | 描述 | | -------- | -------- | | f.read([n]) | 最多读取n个字节 | | f.readline([n]) | 读取单行输入的最多n个字符。 | | f.readlines([size]) | 读取所有行并返回一个列表。 | | f.wirte(s) | 写入字符串s | | f.writelines(lines) | 写入序列lines中的所有字符串 | | f.close() | 关闭文件 | | f.tell() | 返回当前文件指针 | | f.seek(offset [, whence]) | 查找新文件位置 | | f.isatty() | 如果f是一个交互式终端,则返回1 | | f.flush() | 清除输出缓冲区 | | f.truncate([size]) | 将文件截断为最多size字节 | | f.fileno() | 返回一个整数文件描述符 | | f.\_\_next\_\_() | 返回下一行或引发StopIteration | read()方法以字符串形式返回整个文件,除非指定了最大字符数。readline()方法返回下一行输入,包括最后的换行符。readlines()方法以字符串列表的形式返回所有输入行。readlines()方法接受一个Size参数,指定在停止读取之前要读取的近似字符数。 write()方法将一个字符串写入到文件。writelines()方法将一个字符串列表写入到文件中。write()和writelines()不会将换行字符添加到输出中,所有生成的所有输出都应该已经包含所有必要的格式。 在内部,每个文件对象都有一个文件指针,用于存储下次读取或写入操作所需的字节偏移位置。tell()方法以长整型返回文件指针的当前值。seek()方法根据给定的offset和whence中的位置规则随机访问文件的各个部分。 fileno()方法返回文件的整数文件描述符,有时用在某些库模块中的低级I/O操作中。 文件对象还拥有一些只读数据属性,例如: | 属性 | 描述 | | -------- | -------- | | f.closed | 布尔值,表示文件状态。已打开则为False,已关闭则为True | | f.mode | 文件的I/O模式 | | f.name | 如果使用open()创建文件,则为文件名称。否则将是一个表示文件来源的字符串 | | f.softspace | 布尔值,指示在使用print()语句时,是否应该在一个值之前打印空格字符。 | | f.newlines | 在通用换行符模式下打开一个文件时,该属性包含可在文件中实际找到的换行符表示。 | | f.encoding | 一个字符串,指示文件编码。 |   ## 4. 标准输入、输出和错误 解释器提供了3种标准文件对象,分别为标准输入、标准输出和标准错误,它们在sys模块中分别以sys.stdin、sys.stdout和sys.stderr的形式提供。stdin是与提供给解释器的输入字符流相对应的文件对象。stdout是一个文件对象,接收由print生成的输出。stderr是接收错误消息的文件。 例如,以下代码写入标准输出并从标准输入中读取一行输入: ``` import sys sys.stdout.write("Enter your name:") name = sys.stdin.readline() ``` 另外,内置函数input(prompt)也可以从stdin读取一行文本,并可以打印一个提示符。键盘中断(通常由Ctrl+C生成)会生成KeyboardInterrupt异常,可使用异常处理程序捕获该异常。   ## 5. print()函数 要打印一系列以空格分隔的值,只需将这些值提供给print(),例如: ``` print("The values are", x, y, z) ``` 要禁止或更改行终止,可以使用end=ending关键字参数,例如: ``` print("The values are", x, y, z, end='') # 禁止换行符 ``` 要将输出重定向到一个文件,可以使用file=outfile关键字参数,例如: ``` print("The values are", x, y, z, file=f) ``` 要更改项目之间的分隔字符,可以使用sep=sepchr关键字参数,例如: ``` print("The values are", x, y, z, spe=',') ```   ## 6. 文本输出中的变量插入 通过格式化I/O与三对带引号的字符串来将变量插入字符串中,例如: ``` # 斜杠可以防止第一行显示为空行 form = """\ Dear %(name)s, Please send back my %(item)s or pay me $%(amount)0.2f. """ print form % {'name': 'Mr.Bush', 'item': 'blender', 'amount': 50.00} ``` format()方法可以使以上代码更简洁,例如: ``` form = """\ Dear {name}s, Please send back my {item}s or pay me $%{amount:0.2f}. """ print form.format {name='Mr.Bush', item='blender', amount=50.00} ```   ## 7. Unicode处理 如果有一个原始字节字符串s,其中包含已编码的Unicode字符串表示,那么可以使用s.decode([encoding [, errors]])方法将其转换为合适的Unicode字符串。要将Unicode字符串u转换为已编码的字节字符串,可以使用字符串方法u.encoding([encoding [, errors]])。这两种转换字符串都需要使用一个特殊编码名称,指定如何在Unicode字符值与字节字符串中的一个8位字符序列上建立起映射关系。以下编码是最常用的: | 编码 | 描述 | | -------- | -------- | | ascii | 7位ASCII码 | | latin-1或iso-8859-1 | ISO 8859-1 Latin-1 | | cp1252 | Windows 1252编码 | | utf-8 | 8位变长编码 | | utf-16 | 16位变长编码 | | utf-16-le | UTF-16,小尾编码 | | utf-16-be | UTF-16,大尾编码 | | unicode-escape | 与Unicode字面量u"string"相同的格式 | | raw-unicode-escape | 与Unicode字面量ur"string"相同的格式 | 默认编码在site模块中设置,可以使用sys.getdefaultencoding()查询。在很多情况下,默认编码是ascii,utf-8也是一种非常常见的设置。转换字符串时,如果遇到无法转换的字符,可能会引发UnicodeError异常。encode()和decode()方法的errors参数决定了如何处理编码错误。可用参数如下: | 参数 | 描述 | | -------- | -------- | | strict | 遇到编码和解码错误时,引发UnicodeError异常 | | ignore | 忽略无效字符 | | replace | 将无效字符替换为一个替换字符 | | backslashreplace | 将无效字符替换为Python字符转义序列 | | xmlcharrefreplace | 将无效字符替换为XML字符引用 | 处理Unicode字符串时,无法将原始Unicode数据直接写入文件。因为Unicode字符在内部表示为多字节整数。Unicode字符串的外部表示总是根据具体的编码规则进行,该编码规则应该明确定义如何将Unicode字符表示为字节序列。内置的codecs模块包含一组函数,用于根据各种不同的数据编码方案,在字节数据与Unicode字符串之间来回切换。 处理Unicode文件最直接方式是用codecs.open(filename [, mode [, encoding [, errors]]])函数,例如: ``` f = codecs.open('foo.txt', 'r', 'utf-8', 'strict') g = codecs.open('bar.txt', 'w', 'utf-8') ``` 这两个函数创建了一个文件对象,用于读取或写入Unicode字符串。如果已经拥有一个文件对象,可以使用codecs.EncodedFile(file, inputenc [, outputenc [, errors]])函数为该对象添加一个编码包装器,例如: ``` f = open("foo.txt", "rb") ... fenc = codecs.EncodeFile(f, 'utf-8') ```   ## 8. 对象持久性 有时会需要将对象内容保存到一个文件或从中进行还原。执行该任务的一种方法是编写两个函数,以一种特殊格式在文件中读取和写入数据。另一种方法是用pickle和shelve模块。 pickle模块将对象序列化为一个字节流,这个字节流可以写入到文件并在以后进行还原。例如: ``` import pickle obj = SomeObject() f = open(filename, 'wb') pickle.dump(obj, f) # 将对象保存到f上 f.close() ``` 要还原对象,可以使用以下代码: ``` import pickle f = open(filename, 'rb') obj = pickle.load(f) # 还原对象 f.close() ``` 可以依次发生一系列dump()操作来保存对象序列。要还原这些对象,只需使用一个类似的load()操作序列。shelve模块类似于pickle,但它将对象保存在一个类似字典的数据库中。例如: ``` import shelve obj = SomeObject() db = shelve.open("filename") db['key'] = obj ... obj = db['key'] db.close() ``` 尽管由shelve创建的对象类似于一个字典,但它具有一些限制。首先,键必须是字符串。其次,shelve中存储的值必须与pickle兼容。