Python必学内置模块Sys详解

Python sys模块详解：系统相关的形参与函数完全指南

sys 模块是 Python 标准库中与解释器交互最密切的核心工具之一。熟练掌握它，能让你的脚本在运行时更灵活地感知和控制运行环境。下面，我们从几个最常用的功能入手，深入探索 sys 模块的具体用法。

命令行参数（sys.argv）

• sys.argv 是一个列表，用于存储所有传递给 Python 脚本的命令行参数。脚本自身的名称始终作为第一个元素，后续元素依次对应各个参数。

 复制代码import sysprint("argv[0]:", sys.argv[0])
# argv[0] 即脚本自身的名称print("argv[1]:", sys.argv[1])
# argv[1] 代表脚本的第一个参数

• 在命令行中运行脚本时，只需在脚本名称后添加参数，即可通过 sys.argv 获取这些参数。操作简单直观。

编译器信息（sys.version 等）

 复制代码import sysprint('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)
# 解释器基于哪种操作系统构建print('Name:', sys.implementation.name)
print('Version:', sys.implementation.version)
print('Cache tag:', sys.implementation.cache_tag)
# 解释器基于何种实现print('Default encoding     :', sys.getdefaultencoding())
print('File system encoding :', sys.getfilesystemencoding())
# 解释器的默认编码格式与文件系统编码格式print('Interpreter executable:')
print(sys.executable)
print('nInstallation prefix:')
print(sys.prefix)
# 输出解释器的安装路径

• 在交互式解释器中，还可以通过 sys 的参数修改默认提示符，这是一个实用的小技巧。

• 首先在 .py 文件中定义一个类，用于定制提示符的样式。

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

• 在终端中导入该模块的类，并将其赋值给 sys.ps1，提示符将立即变为你自定义的样式。

内存管理（引用计数与垃圾回收）

• Python 的内存管理主要依赖引用计数和垃圾回收机制。当某个数据对象的引用计数降为零时，其所占用的内存会被自动释放。

 复制代码import sysone = []
print('At start         :', sys.getrefcount(one))two = one
print('Second reference :', sys.getrefcount(one))del two
print('After del        :', sys.getrefcount(one))

• 输出结果分别为 2、3、2——注意，getrefcount() 自身也会产生一次引用，因此实际引用计数比显示值少 1。真实情况是 1、2、1。
• 使用 getsizeof 函数可以查询一个数据对象所占用的内存空间大小。

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

• 结果（注意，这里仅计算对象本身，不包括其属性值可能占用的额外内存）。

• 递归调用过深容易导致内存溢出，因此 sys 模块提供了查询和修改递归深度限制的功能。

 复制代码import sysprint('Initial limit:', sys.getrecursionlimit())
# 获取初始递归深度
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)
# 修改递归深度后，在第十次递归调用时抛出异常

• 此外，还可以查询内存中各种数据类型所支持的最大值。

 复制代码import sysprint('maxsize   :', sys.maxsize)
# 列表、字典、字符串等数据结构允许的最大长度
print('maxunicode:', sys.maxunicode)
# 支持的最大 Unicode 整数
print('Smallest difference (epsilon):', sys.float_info.epsilon)
# 浮点数的最小差值
print('Maximum (max):', sys.float_info.max)
print('Minimum (min):', sys.float_info.min)
# 浮点数的最大值与最小值
print('Maximum exponent for radix (max_exp):',
    sys.float_info.max_exp)
print('Minimum exponent for radix (min_exp):',
    sys.float_info.min_exp)
# 指数的最大值与最小值
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)
# 科学计数法中 10 的指数幂的最大值与最小值
print('Number of bits used to hold each digit:',
    sys.int_info.bits_per_digit)
# 保存每个数字所用的位数
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（sys.modules）

• 想了解当前 Python 文件导入了哪些模块？sys.modules 可以一次性列出所有已导入的模块。

 复制代码import sysnames = sorted(sys.modules.keys())
print(names)
# 输出所有已导入的模块，包含内置模块
# ['__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)
# 仅输出内置模块名称
for d in sys.path:
    print(d)
# 模块的导入路径，第一个路径是脚本本身所在目录