PYTHON sys模块

原创

A食今兽 2025-09-11 08:41:25 博主文章分类：PYTHON/SHELL ©著作权

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我们来对 Python 的 sys 模块进行一次全面而深入的解析。

sys 模块是 Python 标准库中一个非常核心的模块，它提供了与 Python 解释器及其运行环境紧密交互的变量和函数。简单来说，它是一座连接你的 Python 程序与解释器、操作系统底层功能的桥梁。

1. 导入模块

使用 sys 模块前，必须先导入它。

import sys

2. 常用变量（Attributes）

这些变量提供了关于 Python 运行环境的信息。

2.1 `sys.argv`

用途：获取命令行参数列表。
说明：sys.argv[0] 是脚本的名称，sys.argv[1] 是第一个命令行参数，依此类推。

示例 (test_argv.py)：

import sys

print("脚本名：", sys.argv[0])
print("参数列表：", sys.argv[1:])

运行：

python test_argv.py arg1 arg2 arg3

输出：

脚本名： test_argv.py
参数列表： ['arg1', 'arg2', 'arg3']

2.2 `sys.path`

用途：一个列表，指定模块的搜索路径。
说明：Python 在导入模块时，会按列表中的顺序在这些路径中查找。初始化时来自环境变量 PYTHONPATH 和内置的默认路径。你可以动态修改它来添加自定义模块路径。

示例：

import sys
print(sys.path)

# 添加新的模块搜索路径
sys.path.append('/path/to/your/module')

2.3 `sys.platform`

用途：获取当前操作系统平台标识符。
说明：常用于编写跨平台代码，进行条件判断。

win32: Windows
linux: Linux
darwin: macOS

示例：

import sys

if sys.platform == 'win32':
    print("运行在 Windows 上")
    # 执行 Windows 特定的代码
elif sys.platform == 'darwin':
    print("运行在 macOS 上")
elif sys.platform.startswith('linux'):
    print("运行在 Linux 上")

2.4 `sys.version` 和 `sys.version_info`

用途：获取 Python 解释器的版本信息。

sys.version: 字符串形式的详细版本信息。
sys.version_info: 一个元组，包含版本的主版本号、次版本号等，更便于程序判断。

示例：

import sys

print("版本字符串:", sys.version)
print("版本元组:", sys.version_info)
print("主版本号:", sys.version_info.major)
print("次版本号:", sys.version_info.minor)

# 常用于版本检查
if sys.version_info >= (3, 6):
    print("支持 f-string 等特性")
else:
    print("请使用 Python 3.6 或更高版本")

2.5 `sys.stdin`, `sys.stdout`, `sys.stderr`

用途：标准输入、标准输出和标准错误流。
说明：这些是文件对象，你可以重定向它们（例如，将输出重定向到文件而不是屏幕）。

示例：

import sys

# 从标准输入读取
data = sys.stdin.readline()
print("你输入了:", data)

# 重定向标准输出到文件
with open('output.log', 'w') as f:
    old_stdout = sys.stdout
    sys.stdout = f # 现在所有 print 都会写入文件
    print("这行字会被写入 output.log")
    sys.stdout = old_stdout # 恢复标准输出

print("这行字会显示在屏幕上")

3. 常用函数（Functions）

3.1 `sys.exit([arg])`

用途：退出当前程序。
说明：arg 是可选的，可以是整数退出码（0 表示成功，非零表示错误）或其他对象（如字符串，会打印出来并退出码为 1）。

示例：

import sys

def main():
    # ... 一些逻辑 ...
    if some_error_condition:
        sys.exit("程序因错误而退出！")
    elif finished_successfully:
        sys.exit(0)
    # 也可以直接调用，默认退出码为 0
    # sys.exit()

if __name__ == '__main__':
    main()

3.2 `sys.getsizeof(object)`

用途：返回对象占用的内存大小，以字节为单位。
说明：这对于调试和内存优化很有用。注意，对于容器对象（如列表、字典），它只返回容器本身的大小，而不包括其元素的大小。

示例：

import sys

a = 42
b = "Hello, World!"
c = [1, 2, 3, 4, 5]

print(f"整数占用的内存: {sys.getsizeof(a)} 字节")
print(f"字符串占用的内存: {sys.getsizeof(b)} 字节")
print(f"列表本身占用的内存: {sys.getsizeof(c)} 字节")

3.3 `sys.exc_info()`

用途：获取当前正在处理的异常信息。
说明：返回一个包含三个值的元组 (type, value, traceback)，分别代表异常类型、异常实例和跟踪回溯对象。通常在异常处理程序（except 块）中使用。

示例：

import sys

try:
    1 / 0
except:
    exc_type, exc_value, exc_traceback = sys.exc_info()
    print(f"异常类型: {exc_type.__name__}")
    print(f"异常信息: {exc_value}")
    # traceback 模块可以更好地处理 exc_traceback

3.4 `sys.modules`

用途：一个字典，映射已加载的模块名到模块对象。
说明：你可以检查一个模块是否已被导入，或者强制重新加载一个模块（通常不推荐，应使用 importlib.reload()）。

示例：

import sys

if 'math' in sys.modules:
    print("math 模块已经被导入了")

print(list(sys.modules.keys())) # 打印所有已加载的模块名

4. 高级/特定用途功能

4.1 递归深度：`sys.getrecursionlimit()` 和 `sys.setrecursionlimit(limit)`

用途：获取和设置 Python 解释器的最大递归深度。
警告：修改此限制需非常谨慎，设置过高可能导致 C 栈溢出和解释器崩溃。

4.2 引用计数：`sys.getrefcount(object)`

用途：返回对象的引用计数。这是理解 Python 内存管理机制的一个底层工具。

4.3 强制垃圾回收：`sys.gc.collect()`

用途：虽然 gc 模块是主接口，但通过 sys 也可以访问，用于手动触发垃圾回收。

总结与实践建议

功能类别	推荐使用场景
`sys.argv`	编写命令行工具，需要从命令行接收参数时。
`sys.path`	当你的模块不在常规路径下，需要动态添加模块搜索路径时。
`sys.exit()`	在脚本中需要根据条件提前退出程序时。
`sys.platform`	编写需要在不同操作系统上有不同行为的跨平台程序时。
`sys.stdin/stdout`	需要重定向输入/输出，或与管道等其他程序交互时。
`sys.version_info`	需要检查 Python 版本以确保兼容性时（强烈推荐）。
`sys.getsizeof()`	进行内存 profiling 和优化，排查内存泄漏问题时。