Python 系统编程：在 Linux 上使用 Python 操纵操作系统127

在现代计算中，Python 凭借其易于使用、强大的功能和广泛的库而成为一种流行的编程语言。它在系统编程中也发挥着至关重要的作用，允许程序员与底层操作系统交互，执行复杂的任务并扩展系统的功能。

在 Linux 系统上，Python 提供了广泛的模块和 API，用于与操作系统交互。这些工具使开发人员能够控制进程、管理文件和目录、与内核交互，以及执行其他高级系统任务。

模块概述

Python 为系统编程提供了几个关键模块：
os 模块： 提供对操作系统功能的底层访问，例如进程管理、文件操作和系统调用。
subprocess 模块： 允许程序员创建、管理和与子进程交互。
shutil 模块： 提供高层次的函数，用于复制、移动和删除文件和目录。
socket 模块： 使 Python 能够创建网络套接字并与其他计算机通信。
fcntl 模块： 提供对文件描述符的低级控制，允许高级文件操作。

使用 Python 管理进程

Python 使管理 Linux 进程变得轻而易举。使用 os 模块，程序员可以创建、终止、暂停和恢复进程。此外，subprocess 模块提供了对子进程的更精细控制，允许程序员捕获输出、传递参数并管理进程状态。

例如，以下代码段创建了一个名为 "my_process" 的新进程，运行 "ls" 命令并等待其完成：import subprocess
# 创建一个子进程
process = (['ls', '-l'], stdout=)
# 等待进程完成
()
# 获取子进程的输出
output = ()[0]
# 打印输出
print(('utf-8'))

Python 的文件和目录操作

Python 提供了多种工具用于文件和目录操作。os 模块提供基本功能，例如创建、删除和重命名文件和目录。shutil 模块提供更高级的功能，例如复制、移动和归档文件。

例如，以下代码段使用 os 模块创建一个名为 "" 的新文件并写入一些文本：import os
# 创建一个文件
with open('', 'w') as f:
('Hello, world!')

与内核交互

Python 还可以与 Linux 内核交互。sys 模块提供对系统信息的访问，包括系统类型、版本和内存使用情况。os 模块还提供了一些函数，用于与内核交互，例如 fcntl() 和 mmap()。

例如，以下代码段使用 fcntl() 函数设置文件描述符上的非阻塞模式：import os, fcntl
# 打开一个文件
fd = ('', os.O_RDONLY)
# 设置非阻塞模式
(fd, fcntl.F_SETFL, os.O_NONBLOCK)

其他系统编程任务

除了上面讨论的任务外，Python 还可用于执行许多其他系统编程任务：
管理网络连接和套接字
创建和管理管道和 FIFO
读取和设置环境变量
与系统日志交互
开发自定义系统工具和实用程序

Python 在 Linux 系统编程中发挥着不可或缺的作用。它提供了一系列模块和 API，使程序员能够与底层操作系统交互，执行复杂的任务并扩展系统的功能。通过利用 Python 的强大功能，开发人员可以创建高效、可靠和功能强大的系统应用程序。

2024-12-28

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