今天我们要探索Python中的一些隐藏功能，这些功能可以帮助你更高效地与操作系统进行交互。从简单的文件操作到高级的系统监控，这些功能将让你大开眼界。话不多说，让我们开始吧！
1.os.system() - 执行外部命令
os.system() 是 Python 中执行外部命令的最简单方法之一。它会等待命令执行完成并返回命令的退出状态码。
import os
# 执行系统命令
result = os.system('echo Hello, World!')
print(f'Command executed with exit status: {result}')输出结果：
Hello, World!
Command executed with exit status: 0解释：os.system() 直接调用系统命令行执行指定的命令，并打印命令的输出。
2.subprocess.run() - 更强大的外部命令执行
subprocess.run() 提供了比os.system() 更强大和灵活的外部命令执行功能，可以捕获命令的输出。
import subprocess
# 执行系统命令并捕获输出
result = subprocess.run(['echo', 'Hello, World!'], capture_output=True, text=True)
print(f'Command output: {result.stdout}')
print(f'Command exit status: {result.returncode}')输出结果：
Command output: Hello, World!
Command exit status: 0解释：subprocess.run() 返回一个CompletedProcess 实例，包含命令的标准输出、标准错误和退出状态码。
3.os.environ - 访问环境变量
os.environ 是一个字典，用于访问和修改环境变量。
import os
# 访问环境变量
python_path = os.environ.get('PYTHONPATH')
print(f'PYTHONPATH: {python_path}')
# 设置环境变量
os.environ['MY_VAR'] = 'Hello, Python!'
print(f'MY_VAR: {os.environ.get("MY_VAR")}')输出结果：
PYTHONPATH: (your PYTHONPATH)
MY_VAR: Hello, Python!解释：通过os.environ 可以方便地访问和修改当前进程的环境变量。
4.os.walk() - 遍历目录树
os.walk() 生成目录树下的所有文件名，通过遍历目录树，可以方便地处理文件和目录。
import os
# 遍历目录树
for root, dirs, files in os.walk('/path/to/directory'):
print(f'Root: {root}')
print(f'Directories: {dirs}')
print(f'Files: {files}')
print('-' * 40)输出结果：
Root: /path/to/directory
Directories: ['subdir1', 'subdir2']
Files: ['file1.txt', 'file2.txt']
----------------------------------------
Root: /path/to/directory/subdir1
Directories: []
Files: ['file3.txt']
----------------------------------------
Root: /path/to/directory/subdir2
Directories: []
Files: ['file4.txt']
----------------------------------------解释：os.walk() 返回一个三元组(root, dirs, files)，分别表示当前目录路径、子目录列表和文件列表。
5.shutil.copy() - 文件复制
shutil.copy() 用于复制文件，支持不同文件系统和设备之间的复制。
import shutil
# 复制文件
source_file = '/path/to/source/file.txt'
destination_file = '/path/to/destination/file.txt'
shutil.copy(source_file, destination_file)
print(f'File copied from {source_file} to {destination_file}')输出结果：
File copied from /path/to/source/file.txt to /path/to/destination/file.txt解释：shutil.copy() 将源文件复制到目标位置，如果目标文件已存在，会被覆盖。
6.shutil.rmtree() - 递归删除目录
shutil.rmtree() 用于递归删除目录及其内容，类似于 Unix/Linux 的rm -rf 命令。
import shutil
# 递归删除目录
directory_to_remove = '/path/to/directory'
shutil.rmtree(directory_to_remove)
print(f'Directory {directory_to_remove} removed')输出结果：
Directory /path/to/directory removed解释：shutil.rmtree() 递归地删除指定目录及其所有子目录和文件。
7.psutil - 获取系统信息
psutil 是一个跨平台库，用于轻松获取系统运行的进程和系统利用率（CPU、内存、磁盘、网络等）信息。
import psutil
# 获取CPU使用率
cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval=1)
print(f'CPU Usage: {cpu_usage}%')
# 获取内存使用率
memory_info = psutil.virtual_memory()
print(f'Total Memory: {memory_info.total / (1024 ** 3):.2f} GB')
print(f'Available Memory: {memory_info.available / (1024 ** 3):.2f} GB')输出结果：
CPU Usage: 10.5%
Total Memory: 16.00 GB
Available Memory: 8.00 GB解释：psutil 提供了一组函数来获取系统硬件和软件资源的使用情况。
8.platform - 获取平台信息
platform 模块用于获取当前系统的平台信息，如操作系统类型、版本等。
import platform
# 获取操作系统信息
system = platform.system()
version = platform.version()
architecture = platform.architecture()
print(f'System: {system}')
print(f'Version: {version}')
print(f'Architecture: {architecture}')输出结果：
System: Darwin
Version: 21.1.0
Architecture: ('64bit', '')解释：platform 模块提供了一系列函数来获取当前系统的详细信息。
9.tempfile - 创建临时文件和目录
tempfile 模块用于创建临时文件和目录，这些文件和目录在程序结束时会自动删除。
import tempfile
# 创建临时文件
with tempfile.NamedTemporaryFile(mode='w', delete=False) as temp_file:
temp_file.write('Hello, Temp File!')
temp_file_path = temp_file.name
print(f'Temporary file created at: {temp_file_path}')
# 创建临时目录
temp_dir = tempfile.TemporaryDirectory()
print(f'Temporary directory created at: {temp_dir.name}')
temp_dir.cleanup() # 手动清理临时目录输出结果：
Temporary file created at: /var/folders/xx/yy/T/tmpk123456
Temporary directory created at: /var/folders/xx/yy/T/tmpabcdefg解释：tempfile.NamedTemporaryFile() 创建临时文件，tempfile.TemporaryDirectory() 创建临时目录，这些文件和目录在不再需要时会自动删除。
10.signal - 处理信号
signal 模块用于处理操作系统信号，如中断（Ctrl+C）等。
import signal
import time
# 定义信号处理函数
def signal_handler(sig, frame):
print(f'Signal {sig} received. Exiting...')
exit(0)
# 注册信号处理函数
signal.signal(signal.SIGINT, signal_handler)
print('Press Ctrl+C to exit...')
while True:
time.sleep(1)输出结果：
Press Ctrl+C to exit...
(Press Ctrl+C)
Signal 2 received. Exiting...解释：signal.signal() 注册一个信号处理函数，当接收到指定信号时，调用该函数。在这个例子中，当接收到中断信号（Ctrl+C）时，程序会优雅地退出。
实战案例：系统监控脚本
现在，我们将上述知识结合起来，编写一个简单的系统监控脚本，每隔一定时间记录一次CPU和内存的使用情况。
import psutil
import time
import os
def log_system_info(log_file):
with open(log_file, 'a') as f:
cpu_usage = psutil.cpu_percent(interval=1)
memory_info = psutil.virtual_memory()
f.write(f'Timestamp: {time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")}\n')
f.write(f'CPU Usage: {cpu_usage}%\n')
f.write(f'Total Memory: {memory_info.total / (1024 ** 3):.2f} GB\n')
f.write(f'Available Memory: {memory_info.available / (1024 ** 3):.2f} GB\n')
f.write('-' * 40 + '\n')
if __name__ == "__main__":
log_file = 'system_monitor.log'
interval = 10 # 监控间隔（秒）
print(f'Logging system information to {log_file} every {interval} seconds...')
try:
while True:
log_system_info(log_file)
time.sleep(interval)
except KeyboardInterrupt:
print('Monitoring stopped.')分析：这个脚本每隔一定时间记录一次系统的CPU和内存使用情况，并将信息写入日志文件中。当按下 Ctrl+C 时，脚本会优雅地停止运行。
总结
通过今天的文章，我们探索了Python中一些强大的隐藏功能，这些功能涵盖了从执行外部命令到系统监控的各个方面。我们学习了如何使用os 和subprocess 模块执行系统命令，shutil 模块进行文件和目录操作，psutil 模块获取系统信息，以及signal 模块处理操作系统信号。最后，我们通过一个实战案例展示了如何将这些知识结合起来，编写一个系统监控脚本。
