Python核心编程读笔 13：执行环境

第14章  执行环境

一、可调用对象

python有四种可调用对象：函数、方法、类、一些类的实例

1 函数

（1）内建函数（BIF）

BIF是用c/c++写的，编译后放入python解释器，然后把它们作为第一（内建）名字空间的一部分加载进系统。这些函数在_bulitin_模块里，并作为__builtins__模块导入到解释器中

内建函数属性：

　　bif.__doc__ 　　文档字符串（或 None)
　　bif.__name__　　 字符串类型的文档名字
　　bif.__self__ 　　 设置为 None（保留给 built-in 方法）
　　bif.__module__　　 存放 bif 定义的模块名字(或 None)

（2）用户定义的函数（UDF）

用户自定义函数属性：

　　udf.__doc__ 　　　　文档字符串(也可以用 udf.func_doc)
　　udf.__name__ 　　   字符串类型的函数名字（也可以用 udf.func_name)
　　udf.func_code 　　　字节编译的代码对象
　　udf.func_defaults 　　 默认的参数元组
　　udf.func_globals 　　 全局名字空间字典； 和从函数内部调用 globals(x)一样
　　udf.func_dict 　　 函数属性的名字空间
　　udf.func_doc 　　(见上面的 udf.__doc__)
　　udf.func_name 　　 (见上面的 udf.__name__)
　　udf.func_closure 　　 包含了自由变量的引用的单元对象元组

2 方法

内建方法（BIM）属性：

　　bim.__doc__ 文档字串
　　bim.__name__ 字符串类型的函数名字
　　bim.__self__ 绑定的对象

用户自定义（UDM）属性：

　　udm.__doc__ 　　文档字符串（与 udm.im_fuc.__doc__相同）
　　udm.__name__ 　　 字符串类型的方法名字（与 umd.im_func.__name__相同）
　　udm.__module__ 　　 定义 udm 的模块的名字(或 none)
　　udm.im_class 　　 方法相关联的类（对于绑定的方法；如果是非绑定，那么为要求 udm 的类）

　　udm.im_func 　　方法的函数对象（见 UDFs）
　　udm.im_self 　　如果绑定的话为相关联的实例，如果非绑定位为none

3 类

4 类的实例

python 给类提供了名为__call__的特别方法，该方法允许程序员创建可调用的对象（实例）。默认情况下，__call__()方法是没有实现的，这意味着大多数实例都是不可调用的。然而，如果在类定义中覆盖了这个方法，那么这个类的实例就成为可调用的了。调用这样的实例对象等同于调用__call__()方法。

实例：

　　>>> class C(object):
　　... def __call__(self, *args):
　　... 　　 print "I'm callable! Called with args:\n", args
　　...

　　>>> c = C()

　　>>> c() # instance invoked # 调用实例
　　I'm callable! Called with arguments:
　　()
　　>>> c(3) # invoked with 1 arg # 呼叫的时候给出一个参数
　　I'm callable! Called with arguments:
　　(3,)
　　>>> c(3, 'no more, no less') # invoked with 2 args # 呼叫的时候给出两个参数
　　I'm callable! Called with arguments:
　　(3, 'no more, no less')

二、代码对象 

一般说来，代码对象可以作为函数或者方法调用的一部分来执行，也可用 exec 语句或内建函数eval()来执行。从整体上看，一个 python 模块的代码对象是构成该模块的全部代码。

UDF的udf.func_code属性其实就是代码对象

函数对象仅是代码对象的包装，方法则是给函数对象的包装。你可以到处看看。当研究到最底层，你会发现便是一个代码对象

三、可执行的对象声明和内建函数

callable(obj) 　　　　　　　　 如果 obj 可调用，返回 True，否则返回 FALSE
compile(string,file, type) 　　从type类型中创建代码对象；file 是代码存放的地方（通常设为"") 
eval(obj, globals=globals(), locals=locals())　　　 对obj进行求值，obj是已编译为代码对象的表达式，或是一个字符串表达式；可以给出全局或者/和局部的名字空间
exec obj 　　　　 　　执行obj、单一的python语句或者语句的集合，也就是说格式是代码对象或者字符串；obj 也可以是一个文件对象（已经打开的有效 python 脚本中）
input(prompt='') 　　 等同于 eval( raw_input(prompt=”) )

四、执行其他程序

1 执行其他python程序

（1）通过import的方式

　　# import1.py
　　print 'loaded import1'
　　import import2

　　# import2.py

　　print 'loaded import2'

　　当导入 import1 时的输出：
　　>>> import import1

　　loaded import1

　　loaded import2

（2）execfile()

　　f = open(filename, 'r')
　　exec f

　　f.close()

等价于：

　　execfile(filename)

（3）将模块作为脚本执行

　　即从 shell 或 DOS 提示符，直接把模块作为脚本来执行

2 执行其他非python程序

支持执行其他非python程序的函数都位于os模块中：

system(cmd) 　　执行程序 cmd（字符串），等待程序结束，返回退出代码（windows 下， 始终为 0）

fork() 　　　　创建一个和父进程并行的子进程[通常来说和 exec*()一起使用]； 返回两 次....一次给父进程一次给子进程

execl(file, arg0,arg1,...) 　　用参数列表 arg0, arg1 等等执行文件

execv(file, arglist) 　　除了使用参数向量列表，其他的和 execl()相同

execle(file, arg0,arg1,... env) 　　和 execl 相同，但提供了环境变量字典 env

execve(file,arglist, env) 　　除了带有参数向量列表，其他的和execle()相同

execlp(cmd, arg0,arg1,...) 　　与execl()相同，但是在用户的搜索路径下搜索完全的文件路径名

execvp(cmd, arglist) 　　　　除了带有参数向量列表，与execlp()相同

execlpe(cmd, arg0, arg1,... env) 　　和 execlp 相同，但提供了环境变量字典env

execvpe(cmd,arglist, env) 　　和 execvp 相同，但提供了环境变量字典 env

spawn*(mode, file, args[, env]) 　　spawn*()家族在一个新的进程中执行路径，args 作为 参数，也许还有环境变量的字典 env;模式（mode）是个显示不同操作模式的魔术。

wait() 　　等待子进程完成[通常和 fock 和 exec*()一起使用] ○ Unix专有

waitpid(pid,options) 　　等待指定的子进程完成[通常和 fock 和 exec*()一起使用] ○ Unix专有

popen(cmd, mode='r',buffering=-1) 　　执行字符串 cmd，返回一个类文件对象作为运行程序通信句柄，默认为读取模式和默认系统缓冲

startfile(path) 　　用关联的应用程序执行路径 Windows专有

（1）os.system()

>>>import os

>>>result = os.system( 'cat /etc/motd' )   Linux命令

>>>import os

>>>result = os.system( 'dir' )　　windows命令

（2）os.popen()

popen()函数 = 文件对象 + system()函数

>>> import os
>>> f = os.popen('uname -a')
>>> data = f.readline()
>>> f.close()
>>> print data,
Linux solo 2.2.13

六、结束执行

1 sys.exit()和SystemExit异常

当调用sys.exit()时，会引发systemExit异常。 SystemExit是唯一不看作错误的异常。 它仅仅表示要退出 python 的愿望。

2 sys.exitfunc()

sys.exitfunc()默认是不可用的，但你可以改写它以提供额外的功能。当调用了 sys.exit()并 在解释器退出之前，就会用到这个函数了。

3 os._exit( status )

功能与 sys.exit()和 sys.exitfunc()相反，根本不执行任何清理便立即退出 python。与 sys.exit()不同，状态参数是必需的。通过 sys.exit()退出是退出解释器的首选方法。

4 os.kill( pid, sig )

os 模块的 kill()函数模拟传统的 unix 函数来发送信号给进程。kill()参数是进程标识数(PID) 和你想要发送到进程的信号。发送的典型信号为SIGINT, SIGQUIT,或更彻底地，SIGKILL来使进程终结。

七、各种操作系统接口