Python可以在很大程度上取代shell脚本。一般作者使用shell进行单行命令，Python直接用于复杂的多行操作。本文总结了Python中一些实用的脚本操作，有需要的可以参考一下。
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1.执行外部程序或命令。文件和目录操作(命名、删除、复制、移动等。) 3.创建并解压缩归档文件。参考Python可以在很大程度上替代shell脚本。一般作者使用shell进行单行命令，Python直接用于复杂的多行操作。本文总结了Python的一些实用脚本操作。
1. 执行外部程序或命令
我们有下面的C语言程序cal.c(编译为。out file)，它负责输入两个命令行参数并打印它们的总和。这个程序需要用Python调用C语言程序，检查程序是否正常返回(正常返回会返回0)。
# includestdio.h
#includestdlib.h
int main(int argc，char* argv[]){
int a=atoi(argv[1])；
int b=atoi(argv[2])；
int c=a b；
printf('%d %d=%d\n '，a，b，c)；
返回0；
}
然后，我们可以使用子流程模块的run函数来生成一个子流程：
RES=subprocess . run([' Python-Lang/cal . out '，' 1 '，' 2'])
打印(结果返回代码)
您可以看到控制台打印出了进程的返回值0:
1 2=3
0
当然，如果中途杀了程序。比如我们把下面的while.c程序写成下面的无限循环(编译为。文件外):
# includestdio.h
#includestdlib.h
int main(int argc，char* argv[]){
while(1)；
返回0；
}
我们还使用run函数来接收它的返回值：
RES=subprocess . run(' Python-Lang/while . out ')
打印(结果返回代码)
但是，我们使用shell命令来终止正在运行的程序：
(base)Orion-Orion @ MacBook-Pro Python-Lang % PS-a | grep while
11829 ttys 001 0:17.49 Python-Lang/while . out
11891 ttys005 0:00.00 grep而
(基础)Orion-Orion @ MacBook-Pro Python-Lang % kill 11829
可以看到控制台打印输出的进程返回值是-15(因为-N的负值表示子进程被信号N终止，而kill命令的默认信号是15，会终止进程):
-15
如果程序陷入死循环，无法正常终止，我们总不能永远等下去吧？此时，我们可以设置超时机制并捕捉异常：
尝试：
RES=subprocess . run([' Python-Lang/while . out ']，capture_output=True，timeout=5)
除了子流程。超时过期时间为e:
打印(e)
异常结果将被打印出来：
命令“['Python-Lang/while.out']”在5秒后超时
有时候你需要得到程序的输出结果。此时，您可以添加capture_output参数，然后访问返回对象的stdout属性：
res=subprocess.run(['netstat '，'-a']，capture_output=True)
out_bytes=res.stdout
输出以字节字符串的形式返回。如果您想将其解释为文本，您可以添加另一个解码步骤：
out _ text=out _ bytes . decode(' utf-8 ')
打印(输出文本)
您可以看到文本形式的输出结果已经正常获得：
.
kctl 0 0 33 6 com.apple.netsrc
kctl 0 0 34 6 com.apple.netsrc
kctl 0 0 1 7 com . apple . network . statistics
kctl 0 0 2 7 com . apple . network . statistics
kctl 0 0 3 7 com . apple . network . statistics
(base)Orion-Orion @ MacBook-Pro Learn-Python %
一般来说，命令的执行不需要依赖底层shell的支持(如sh、bash等。)，而我们提供的字符串列表会直接传递给底层系统调用，比如os.execve()。如果希望通过shell执行命令，只需给出参数shell=True，并以简单字符串的形式提供命令。例如，当我们希望Python执行一个涉及管道、I/O重定向或其他复杂事情的Shell命令时，我们可以这样写：
out _ bytes=subprocess . run(' PS-a | WC-l out '，shell=True)
2. 文件和目录操作（命名、删除、拷贝、移动等）
当我们要处理文件名和路径时，为了保证最好的可移植性(尤其是同时运行在Unix和Windows上时)，最好使用os.path中的函数，例如：
导入操作系统
file _ name='/Users/Orion-Orion/Documents/local code/Learn-Python/Python-Lang/test . txt '
print(os.path.basename(文件名))
# test.txt
print(os.path.dirname(文件名))
#/Users/Orion-Orion/Documents/local code/Learn-Python/Python-Lang
print(os.path.split(文件名))
#('/Users/Orion-Orion/Documents/local code/Learn-Python/Python-Lang '，' test.txt ')
print(os.path.join('/new/dir '，os.path.basename(文件名)))
# /new/dir/test.txt
print(OS . path . expand user(' ~/Documents '))
#/用户/Orion-Orion/文档
其中，当用户或$HOME未知时，os.path.expanduser将不执行任何操作。例如，我们这里的$HOME是/Users/orion-orion:
(base)Orion-Orion @ MacBook-Pro ~ % echo $ HOME
/用户/猎户座-猎户座
如果要删除文件，请使用os.remove(删除前注意判断文件是否存在):
file _ name=' Python-Lang/test . txt '
如果os.path .存在(文件名):
os.remove(文件名)
接下来，我们来看看如何复制文件。当然，最直接的方法是调用Shell命令：
OS . system(' CP Python-Lang/test . txt Python-Lang/test 2 . txt ')
当然，这还不够优雅。您可以使用shutil模块，而不是调用shell命令，shutil模块提供了对文件和文件集合的一系列高级操作，包括文件复制和移动/重命名。这些函数的参数是字符串，用于提供文件或目录的名称。下面是一个例子：
src='Python-Lang/test.txt '
dst='Python-Lang/test2.txt '
#对应于cp src dst(复制文件，如果存在则覆盖它)
shutil.copy(夏令时，夏令时)
src='Python-Lang/sub_dir '
dst='Python-Lang/sub_dir2 '
#对应于cp -R src dst(复制整个目录树)
shutil.copytree(src，dst)
src='Python-Lang/test.txt '
dst=' Python-Lang/sub _ dir/test 2 . txt '
#对应mv src dst(移动文件，可以选择是否重命名)
shutil.move(src，dst)
如您所见，正如评论所说，这些函数的语义类似于Unix命令的语义。如果对Unix下的文件复制/移动不熟悉，可以参考Linuxshell对文件解压、复制和移动的详细说明。
默认情况下，如果源文件是一个符号链接，目标文件将是该链接指向的文件的副本。如果您只想复制符号链接本身，可以提供关键字参数follow_symlinks:
shutil.copy(src，dst，follow_symlinks=True)
如果要在复制的目录中保留符号链接，可以这样做：
shutil.copytree(src，dst，symlinks=True)
有时候，在复制整个目录时，需要忽略特定的文件和目录，例如。pyc，一个中间进程字节码。我们可以为copytree提供一个ignore函数，它将目录名和文件名作为输入参数，并返回一个要忽略的名称列表作为结果(这里是。使用string对象的endswith方法，用于获取文件类型):
def ignore_pyc_files(目录名，文件名):
return[name for name in filenames if name . ends with(' pyc ')]
shutil.copytree(src，dst，ignore=ignore_pyc_files)
然而，由于忽略文件名的模式非常普遍，因此提供了一个实用函数ignore_patterns()供我们使用(相关模式类似于。gitignore):
shutil.copytree(src，dst，ignore=Shu til . ignore _ patterns(' * ~ '，' *。pyc '))
注意：' * ~ '模式匹配这里是一个由文本编辑器(比如Vi)生成的以' ~ '结尾的中间文件。
os.listdir()中也经常使用忽略文件名。例如，在数据密集型(如机器学习)应用中，我们需要遍历数据目录中的所有数据集文件并加载它们，但我们需要排除以开头的隐藏文件。比如。git，否则我们会出错。这时，我们可以用下面的写法：
导入操作系统
导入操作系统
filenames=[filename for filename in OS . listdir(' python-lang/data ')如果不是filename .以('.'开头)] #注意os.listdir返回一个没有路径的文件名。
让我们回到copytree()。当使用copytree()复制一个目录时，一个棘手的问题是错误处理。比如在复制的过程中，遇到一些损坏的符号链接，或者由于权限问题导致一些文件无法访问。在这种情况下，所有遇到的异常都将被收集在一个列表中，并组合成一个单独的异常，该异常将在操作结束时抛出。例子如下：
导入技能
src='Python-Lang/sub_dir '
dst='Python-Lang/sub_dir2 '
尝试：
shutil.copytree(src，dst)
除了舒蒂尔。错误为e:
对于e.args[0]中的src、dst、msg:
打印(src、dst、msg)
如果ignore_dangling_symlinks=True，那么copytree将忽略悬挂符号链接。
了解更多关于shutil的使用信息(如日志记录、文件权限等。)，请参考shutil文档[4]。
接下来，让我们看看如何使用os.walk()函数遍历分层目录来搜索文件。给它提供顶级目录就行了。例如，以下函数用于查找特定的文件名，并打印出所有匹配结果的绝对路径：
导入操作系统
def findfile(开始，名称):
对于操作系统中的relpath、dir、文件，walk(start):
如果名称在文件中：
#打印(relpath)
full _ path=OS . path . ABS path(OS . path . join(relpath，name))
打印(完整路径)
start=' . '
name='test.txt '
findfile(开始，名称)
如你所见，os.walk可以为我们遍历目录层次结构，它为每个输入的目录层次结构返回一个三元组，包括：被查看目录的相对路径(相对脚本执行路径)，被查看目录中包含的所有目录名的列表，被查看目录中包含的所有文件名的列表。Os.path.abspath这里接受一个可能的相对路径，并将其形成一个绝对路径。
此外，我们还可以让脚本执行更复杂的功能，比如下面的函数打印出所有最近修改的文件：
导入操作系统
导入时间
def modified_within(开始，秒):
now=time.time()
对于操作系统中的relpath、dir、文件，walk(start):
对于文件中的名称：
full_path=os.path.join(relpath，name)
mtime=OS . path . getmtime(full _ path)
if mtime(现在-秒):
打印(完整路径)
start=' . '
秒=60
修改_范围内(开始，60)
3. 创建和解包归档文件
如果您只想创建或解压缩归档文件，可以直接使用shutil模块中的高级功能：
导入技能
shutil . make _ archive(base _ name=' data '，format='zip '，root_dir='Python-Lang/data ')
shutil . unpack _ archive(' data . zip ')
第二个参数format是预期输出的格式。要获得受支持的存档格式列表，可以使用get_archive_formats()函数：
print(shutil . get _ archive _ formats())
# [('bztar '，' bzip2'ed tar-file ')，(' gztar '，' gzip'ed tar-file ')，(' tar '，' uncompressed tar file ')，(' xztar '，' xz'ed tar-file ')，(' zip '，' ZIP file')]
Python还提供了tarfile、zipfile、gzip等模块。来处理归档格式的底层细节。例如，如果我们想要创建并解压缩一个. zip存档文件，我们可以这样写：
导入zip文件
用zipfile。ZipFile('Python-Lang/data.zip '，' w') as zout:
zout.write(文件名='Python-Lang/data/test1.txt '，arcname='test1.txt ')
zout.write(文件名='Python-Lang/data/test2.txt '，arcname='test2.txt ')
用zipfile。ZipFile('Python-Lang/data.zip '，' r') as zin:
Zin . extract all(' python-lang/data2 ')#如果没有，将自动创建data 2目录。
参考
[1]https://docs . python . org/3/library/subprocess . html
[2]https://stack overflow . com/questions/28708531/what-do-in-a-git ignore-file
[3]https://stack overflow . com/questions/7099290/how-to-ignore-hidden-files-using-OS-listdir
[4]https://docs . python . org/3/library/shutil . html
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