Python 系统库王炸组合：OS + SYS 模块10个高效技巧

大家好，我是老K。

最近有朋友问我，Python 除了做网站、搞数据分析，还能干点啥？我跟他说，Python 的强大之处远不止这些，它还能深入操作系统层面，进行各种骚操作！而这一切，都离不开 Python 的两大系统库：os 和 sys。

很多朋友可能对这两个模块不太熟悉，甚至觉得它们很神秘。没关系，今天我就以一个老码农的视角，用最通俗易懂的方式，结合实际案例，带你彻底搞懂 os 和 sys，让你也能像我一样，轻松驾驭 Python 的系统交互能力！

一、为什么 os 和 sys 模块这么重要？

你可以把操作系统想象成一台电脑的大管家，而 os 模块就是 Python 连接这位大管家的桥梁。通过 os 模块，你的 Python 代码就能直接和操作系统对话，完成文件管理、路径操作、环境变量设置等各种任务。

sys 模块则更侧重于 Python 解释器自身。它提供了访问和控制 Python 运行时环境的能力，比如获取命令行参数、控制程序退出、操作标准输入输出等等。

简单来说：

os 模块： 负责和 操作系统 打交道，处理文件、目录、进程等系统级别的操作。

sys 模块： 负责和 Python 解释器 打交道，获取解释器信息、控制程序运行等。

这两个模块就像一对黄金搭档，在系统级编程中扮演着至关重要的角色。掌握它们，你的 Python 技能才能真正进阶！

二、os 模块实战：玩转文件和目录

os 模块最常用的功能之一就是文件和目录操作。相信我，学会这些技巧，能帮你省下不少力气，告别手动管理文件的烦恼！

1. 路径拼接与处理：告别路径拼接烦恼

跨平台开发最头疼的就是路径问题，Windows 用反斜杠 \，Linux/Mac 用正斜杠 /，手动拼接很容易出错。os.path.join() 函数就是来解决这个问题的！

import os

# 智能拼接路径，自动选择正确的分隔符

file_path = os.path.join("home", "user", "documents", "report.txt")

print(file_path) # 输出：home/user/documents/report.txt (Linux/Mac) 或 home\user\documents\report.txt (Windows)

# 获取目录名和文件名

dir_name = os.path.dirname(file_path)

file_name = os.path.basename(file_path)

print(f"目录名: {dir_name}, 文件名: {file_name}")

# 拆分路径为目录和文件部分

path_tuple = os.path.split(file_path)

print(f"拆分路径: {path_tuple}")

技巧一： 使用 os.path.join() 进行路径拼接，保证跨平台兼容性；使用 os.path.dirname() 和 os.path.basename() 快速获取目录名和文件名，使用 os.path.split() 拆分路径。

2. 创建和删除目录：自动化你的文件管理

需要批量创建目录？或者定时清理临时文件夹？os.makedirs() 和 os.rmdir() 帮你轻松搞定！

import os

# 创建多层目录，如果父目录不存在会自动创建

os.makedirs("mydir/subdir/subsubdir", exist_ok=True) # exist_ok=True 表示目录已存在时不会报错

print("目录创建成功！")

# 删除空目录

os.rmdir("mydir/subdir/subsubdir")

print("目录删除成功！")

# 删除目录及其所有内容 (谨慎使用!)

# import shutil # 需要导入 shutil 模块

# shutil.rmtree("mydir") # 威力巨大，请务必小心！

技巧二： 使用 os.makedirs() 递归创建目录，exist_ok=True 参数避免目录已存在时报错；os.rmdir() 只能删除空目录，删除非空目录需要借助 shutil.rmtree()，但务必谨慎！

3. 文件操作：读写、重命名、删除

文件读写是基本功，os 模块虽然不直接负责文件内容读写（这部分通常用 open() 函数），但它可以帮你进行文件重命名和删除等操作。

import os

# 创建一个测试文件

with open("test.txt", "w") as f:

f.write("Hello, OS module!")

# 文件重命名

os.rename("test.txt", "new_test.txt")

print("文件重命名成功！")

# 删除文件

os.remove("new_test.txt")

print("文件删除成功！")

# 判断文件或目录是否存在

exists = os.path.exists("new_test.txt")

print(f"文件是否存在: {exists}") # 输出: 文件是否存在: False

# 判断是否是文件或目录

is_file = os.path.isfile("mydir")

is_dir = os.path.isdir("mydir")

print(f"是文件吗: {is_file}, 是目录吗: {is_dir}") # 输出: 是文件吗: False, 是目录吗: True

技巧三： 使用 os.rename() 重命名文件， os.remove() 删除文件，os.path.exists() 判断文件或目录是否存在，os.path.isfile() 和 os.path.isdir() 判断是否为文件或目录。

4. 遍历目录：高效查找文件

需要查找某个目录下的所有文件？os.walk() 帮你实现目录树的深度遍历，轻松找到你需要的文件。

import os

# 假设当前目录下有 mydir 目录，mydir 目录下有 file1.txt, subdir 目录，subdir 目录下有 file2.txt

for root, dirs, files in os.walk("."):

print(f"当前目录路径: {root}")

print(f"子目录列表: {dirs}")

print(f"文件列表: {files}")

for file in files:

if file.endswith(".txt"):

file_path = os.path.join(root, file)

print(f"找到txt文件: {file_path}")

技巧四： 使用 os.walk() 遍历目录树，它会返回一个生成器，每次迭代返回 (root, dirs, files) 三元组，分别表示当前目录路径、子目录列表和文件列表。

5. 执行系统命令：让 Python 脚本更强大

有时候我们需要在 Python 脚本中执行一些系统命令，比如调用命令行工具、运行外部程序等。os.system() 和 os.popen() 就能满足你的需求。

import os

# 执行系统命令 (不推荐，安全性较低，且无法获取命令执行结果)

# os.system("ls -l") # Linux/Mac

# os.system("dir") # Windows

# 执行系统命令并获取输出结果 (推荐)

command = "ls -l" # Linux/Mac

# command = "dir" # Windows

process = os.popen(command)

output = process.read()

process.close()

print(output)

# 更推荐使用 subprocess 模块，功能更强大，安全性更高，这里只是简单演示 os.popen

技巧五： os.system() 可以执行系统命令，但不推荐使用，因为它安全性较低且无法方便地获取命令执行结果。os.popen() 可以执行系统命令并获取输出结果，但更推荐使用 subprocess 模块，它提供了更强大和安全的系统命令执行功能。

三、sys 模块实战：掌控 Python 运行时环境

sys 模块让你深入 Python 解释器内部，获取运行时信息，控制程序行为，让你对 Python 程序拥有更精细地掌控。

6. 命令行参数：让脚本更灵活

我们经常需要编写可以通过命令行接收参数的 Python 脚本，sys.argv 就是用来获取命令行参数的利器。

import sys

print(f"脚本名: {sys.argv[0]}") # 脚本名 (通常是 .py 文件名)

if len(sys.argv) > 1:

print("接收到的命令行参数:")

for arg in sys.argv[1:]:

print(arg)

else:

print("没有接收到任何命令行参数")

# 运行脚本：python your_script.py arg1 arg2 arg3

# 输出会包含脚本名和 arg1, arg2, arg3

技巧六： sys.argv 是一个列表，包含了命令行参数，sys.argv[0] 是脚本名，sys.argv[1] 之后是用户输入的参数。可以根据 sys.argv 的长度判断是否有参数传入，并根据参数值执行不同的逻辑。

7. 退出程序：优雅地结束脚本

在程序出错或者需要提前结束运行时，sys.exit() 可以让你优雅地退出程序，并可以返回一个退出码，告知程序退出的状态。

import sys

# ... 一些程序逻辑 ...

if some_error_condition:

print("程序遇到错误，即将退出...")

sys.exit(1) # 退出码为 1，表示程序异常退出

print("程序正常结束")

sys.exit(0) # 退出码为 0，表示程序正常退出 (默认)

技巧七： 使用 sys.exit(n) 退出程序，n 为退出码，通常 0 表示正常退出，非 0 表示异常退出。退出前可以输出一些提示信息，让用户了解程序退出的原因。

8. 标准输入输出：自定义输入输出流

默认情况下，Python 的输入来自键盘（sys.stdin），输出到屏幕（sys.stdout），错误输出到屏幕（sys.stderr）。你可以通过修改这三个流，实现自定义输入输出，例如将输出重定向到文件。

import sys

# 重定向标准输出到文件

original_stdout = sys.stdout # 保存原始标准输出

with open("output.txt", "w") as f:

sys.stdout = f # 将标准输出重定向到文件 f

print("这段文字将输出到 output.txt 文件中")

sys.stdout = original_stdout # 恢复原始标准输出

print("这段文字将输出到屏幕")

# 标准输入类似，可以从文件读取输入

技巧八： sys.stdin、sys.stdout 和 sys.stderr 分别代表标准输入、标准输出和标准错误输出流。可以修改 sys.stdout 将输出重定向到文件，修改 sys.stdin 从文件读取输入。使用完毕后记得恢复原始流。

9. Python 路径管理：模块导入的幕后功臣

你有没有好奇过，Python 是如何找到你导入的模块的？sys.path 变量就揭示了这个秘密！它是一个列表，包含了 Python 解释器搜索模块的路径。

import sys

print("Python 模块搜索路径:")

for path in sys.path:

print(path)

# 动态添加模块搜索路径

sys.path.append("/path/to/your/modules") # 将你的模块路径添加到搜索路径中

# 注意：修改 sys.path 一般只在当前程序运行时有效，不会永久修改系统环境

技巧九： sys.path 是 Python 模块搜索路径列表，Python 解释器会按照 sys.path 中的路径顺序搜索模块。可以动态修改 sys.path 添加自定义模块路径，方便导入自己的模块。

10. 获取 Python 版本信息：了解你的运行环境

需要知道你当前使用的 Python 版本？sys.version 和 sys.version_info 就能告诉你答案，方便你进行版本兼容性判断。

import sys

print(f"Python 版本信息: {sys.version}")

print(f"Python 版本详细信息: {sys.version_info}")

# 根据版本信息进行版本判断

if sys.version_info.major >= 3 and sys.version_info.minor >= 7:

print("你正在使用 Python 3.7 或更高版本")

else:

print("你使用的 Python 版本可能较低，某些功能可能不支持")

技巧十： 使用 sys.version 获取 Python 版本字符串，sys.version_info 获取版本详细信息元组 (major, minor, micro, releaselevel, serial)。可以根据版本信息进行版本兼容性判断，确保代码在不同 Python 版本下都能正常运行。

四、总结：os + sys，让你的 Python 代码更上一层楼

今天我给大家详细介绍了 Python 的 os 和 sys 模块，并分享了10个核心技巧。相信通过今天的学习，你已经对这两个模块有了更深入地了解。

os 模块让你操控操作系统，管理文件目录，执行系统命令。

sys 模块让你掌控 Python 运行时环境，获取命令行参数，控制程序行为。

掌握 os 和 sys 模块，就像给你的 Python 技能装上了翅膀，让你的代码不再局限于业务逻辑，而是能够深入系统层面，完成更复杂、更强大的任务。无论是自动化运维、脚本开发、还是系统工具编写，这两个模块都将是你的得力助手！

赶紧动手实践一下吧！相信你会发现，Python 的系统交互能力远比你想象得更强大！

我是老K，咱们下期再见！