Python sys库全面解析与介绍

Python 的 sys 模块是一个与 Python 解释器交互的核心标准库，提供了对解释器参数、运行环境、系统资源的访问和控制。以下是 sys 模块的核心内容及常用函数详解：

一、sys 模块的核心功能

类别	功能描述
命令行参数	获取脚本启动时的命令行参数（`sys.argv`）。
程序退出	控制脚本退出状态（`sys.exit()`）。
模块与路径管理	管理模块导入路径（`sys.path`）和已加载模块（`sys.modules`）。
系统信息	获取 Python 版本、操作系统平台等信息（`sys.version`, `sys.platform`）。
输入/输出流	重定向标准输入/输出/错误流（`sys.stdin`, `sys.stdout`, `sys.stderr`）。
内存与性能	查看对象内存占用（`sys.getsizeof()`）和递归深度（`sys.getrecursionlimit()`）。

二、常用函数与变量详解

1. 命令行参数处理

**sys.argv**

功能：获取命令行参数列表（列表类型，索引 0 为脚本名称）。

示例：

python

# 脚本内容（test.py）
import sys
print("脚本名称:", sys.argv[0])
print("参数列表:", sys.argv[1:])

bash

# 命令行运行
$ python test.py arg1 arg2
# 输出：
# 脚本名称: test.py
# 参数列表: ['arg1', 'arg2']

2. 程序退出控制

**sys.exit([status])**

功能：退出当前程序，可返回状态码（默认 0 表示正常退出，非 0 表示异常）。

示例：

python

import sys

if len(sys.argv) < 2:
    print("缺少参数！")
    sys.exit(1)  # 状态码 1 表示错误退出

3. 模块与路径管理

**sys.path**

功能：Python 模块搜索路径列表（可动态修改）。

示例：添加自定义模块路径：

python

import sys
sys.path.append("/my/custom/module/path")  # 添加路径

**sys.modules**

功能：字典类型，存储当前已导入的所有模块。

示例：检查模块是否已导入：

python

import sys
if "numpy" in sys.modules:
    print("numpy 已导入")

4. 系统信息获取

**sys.version**

功能：返回 Python 解释器版本信息（字符串）。

示例：

python

import sys
print(sys.version)  # 输出：3.9.7 (default, Aug 31 2021, ...)

**sys.platform**

功能：返回操作系统平台标识符（如 win32, linux, darwin 对应 macOS）。

示例：跨平台代码适配：

python

import sys
if sys.platform.startswith("win"):
    print("当前系统是 Windows")

5. 输入/输出流重定向

**sys.stdin / sys.stdout / sys.stderr**

功能：文件对象，分别对应标准输入、输出和错误流。

示例：重定向输出到文件：

python

import sys
with open("output.log", "w") as f:
    sys.stdout = f  # 重定向标准输出到文件
    print("这条信息会写入 output.log")
sys.stdout = sys.__stdout__  # 恢复默认输出

6. 内存与递归管理

**sys.getsizeof(object)**

功能：返回对象占用的内存大小（字节）。

示例：

python

import sys
data = [i for i in range(1000)]
print(sys.getsizeof(data))  # 输出列表占用的内存（如 9016 字节）

**sys.getrecursionlimit() / sys.setrecursionlimit(n)**

功能：获取/设置 Python 递归调用最大深度（默认 1000）。

示例：

python

import sys
print(sys.getrecursionlimit())  # 输出：1000
sys.setrecursionlimit(2000)      # 修改递归深度限制（需谨慎）

7. 异常处理

**sys.exc_info()**

功能：返回当前异常信息的元组（类型、值、追踪对象），需在 except 块内调用。

示例：

python

import sys
try:
    1 / 0
except:
    exc_type, exc_value, traceback = sys.exc_info()
    print("异常类型:", exc_type)      # <class 'ZeroDivisionError'>
    print("异常信息:", exc_value)     # division by zero

三、其他实用函数

函数/变量	功能
`sys.getdefaultencoding()`	返回默认字符串编码（如 `utf-8`）。
`sys.byteorder`	返回系统字节顺序（`big` 或 `little`）。
`sys.api_version`	返回 C API 版本号（用于扩展开发）。

四、示例代码合集

1. 读取命令行参数并处理

import sys

if len(sys.argv) != 3:
    print(f"用法：{sys.argv[0]} <输入文件> <输出文件>")
    sys.exit(1)

input_file = sys.argv[1]
output_file = sys.argv[2]
print(f"处理文件：{input_file} -> {output_file}")

2. 动态添加模块搜索路径

import sys
sys.path.insert(0, "/my/custom/path")  # 优先搜索自定义路径
import my_module  # 导入自定义模块

3. 捕获并打印异常信息

import sys
try:
    with open("nonexistent.txt") as f:
        content = f.read()
except FileNotFoundError:
    exc_type, exc_value, _ = sys.exc_info()
    print(f"错误类型：{exc_type.__name__}, 错误信息：{exc_value}")