一、什么是 sys 模块？
sys 是 Python 的标准库模块，用于与 Python 解释器进行交互。它提供了访问命令行参数、标准输入输出、退出程序等核心功能的接口。无论是编写脚本还是调试程序，sys 模块都是开发者必备的工具。
二、为什么需要学习 sys 模块？
- 处理命令行参数：直接获取用户输入的参数，让程序更灵活。
- 控制程序流程：优雅地退出程序或输出错误信息。
- 调试与交互：获取解释器信息或操作标准输入输出流。
三、核心功能与代码示例
1.获取命令行参数：sys.argv
sys.argv 是一个列表，存储了程序运行时的命令行参数。第一个元素是脚本名称，后续元素是用户输入的参数。
示例代码：
import sys
print("脚本名称:", sys.argv[0])
print("参数个数:", len(sys.argv) - 1)
print("所有参数:", sys.argv[1:])
运行命令：
python my_script.py arg1 arg2 100
输出结果：
脚本名称: my_script.py
参数个数: 3
所有参数: ['arg1', 'arg2', '100']
2.标准输入输出：sys.stdin、sys.stdout、sys.stderr
- sys.stdin：标准输入流（默认是键盘输入）。
- sys.stdout：标准输出流（默认是屏幕）。
- sys.stderr：标准错误输出流（用于显示错误信息）。
示例代码：读取用户输入
import sys
# 读取用户输入（按回车结束）
user_input = sys.stdin.readline().strip()
print(f"你输入的内容是：{user_input}", file=sys.stdout)
print("这是一条错误信息", file=sys.stderr)
运行效果：
输入内容：Hello, sys!
你输入的内容是：Hello, sys!
这是一条错误信息（显示为红色，具体取决于终端设置）
3.退出程序：sys.exit()
通过 sys.exit() 可以提前终止程序，并返回状态码（0 表示成功，非 0 表示错误）。
示例代码：
import sys
print("程序开始...")
sys.exit(1) # 程序在此终止
print("这行代码不会执行！")
运行结果：
程序开始...
4.获取解释器信息：sys.version、sys.platform
- sys.version：显示 Python 解释器的版本信息。
- sys.platform：返回操作系统平台（如 win32、linux、darwin）。
示例代码：
import sys
print("Python 版本:", sys.version)
print("操作系统平台:", sys.platform)
输出示例：
Python 版本: 3.9.7 (default, Sep 16 2021, 08:50:36) [MSC v.1916 64 bit (AMD64)]
操作系统平台: win32
5.修改模块搜索路径：sys.path
sys.path 是一个列表，存储 Python 解释器查找模块的路径。可以通过它动态添加自定义路径。
示例代码：
import sys
import os
# 打印当前搜索路径
print("当前路径列表：", sys.path[:5]) # 只显示前5个路径
# 添加自定义路径
custom_path = "/path/to/your/modules"
sys.path.append(custom_path)
print("添加路径后的路径列表：", sys.path[-1]) # 查看最后一个路径
四、实战案例：命令行计算器
编写一个简单的命令行计算器，支持加减乘除，通过命令行参数输入表达式。
代码：
import sys
def calculate(expression):
try:
return eval(expression) # 风险提示：eval 可能有安全风险，仅用于示例
except Exception as e:
return f"错误：{str(e)}"
if __name__ == "__main__":
if len(sys.argv) != 2:
print("用法：python calculator.py '表达式'")
sys.exit(1)
result = calculate(sys.argv[1])
print(f"结果：{result}")
运行命令：
python calculator.py "5 + 3 * 2"
输出结果：
结果：11
五、常见问题解答
Q1：如何避免 sys.argv 索引越界？
A：在程序开头检查参数数量：
if len(sys.argv) < 2:
print("参数不足！")
sys.exit(1)
Q2：如何将输出重定向到文件？
A：使用 sys.stdout 重新绑定：
sys.stdout = open("output.txt", "w")
print("这会写入文件而不是屏幕")
Q3：sys.exit() 和 return 的区别？
A：sys.exit() 立即终止整个程序，而 return 仅结束当前函数。
六、总结与练习
通过本文，你已经掌握了 sys 模块的核心功能，包括：
- 处理命令行参数
- 控制输入输出流
- 退出程序与调试
- 获取解释器信息
练习建议：
- 编写一个脚本，统计命令行参数中数字的总和。
- 创建一个程序，根据用户输入的平台（Windows/Linux）显示不同提示信息。
- 尝试修改 sys.path 并导入自定义模块。
掌握 sys 模块后，你将能够更灵活地与 Python 解释器交互，编写出功能强大的脚本！