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#操作系统函数及其应用实例

1. 操作系统函数

1.1 返回操作系统类型

在Python中，可以通过os.name函数来获取操作系统的类型。以下是常见的返回值：

• 'posix'：表示 POSIX 具有线性系统（如 Linux）
• 'nt'：表示 Windows 系统
• 其它：表示其他类型的操作系统（例如 Mac OS）

import os
print(os.name)

1.2 获取操作系统详细信息

使用 os.uname() 函数可以获取更详细的操作系统信息，包括：

• 系统类型（sysname）
• 主机名（nodename）
• 内核版本（release）
• 获取时间（time）
• 是否是64位操作系统（sysconf('仲裁单位大小')）

import os
info = os.uname()
print(info)
print(info.sysname)
print(info.nodename)

1.3 获取系统环境变量

系统环境变量是通过 os.environ对象获取的，可以列出所有环境变量：

import os
print(os.environ)

1.4 获取特定环境变量的值

可以通过os.environ.get('变量名')来获取指定环境变量的值：

import os
print(os.environ.get('PATH'))

1.5 判断是否为绝对路径

使用 os.path.isabs() 函数可以判断是否为绝对路径。例如：

import os
print(os.path.isabs('tmp/passwd'))
print(os.path.isabs('/tmp/wes'))

1.6 生成绝对路径

默认从当前工作目录生成绝对路径：

import os
print(os.path.abspath('hello.png'))

在指定目录下生成绝对路径：

import os
print(os.path.join('/home/kiosk', 'hello.png'))

1.7 获取文件名和目录名

os.path.basename()获取文件名，os.path.dirname()获取目录名：

import os
filename = '/home/kiosk/Desktop/file'
print(os.path.basename(filename))  # 输出：file
print(os.path.dirname(filename))  # 输出：/home/kiosk/Desktop

1.8 创建和删除目录

使用 os.mkdir() 创建目录，os.rmdir() 删除目录：

import os
os.mkdir('westos')
os.rmdir('westos')

创建递归目录：

import os
os.makedirs('westos/linux')
os.rmdir('westos/linux')

1.9 创建和删除文件

创建文件：

import os
os.mknod('westos.txt')

删除文件：

import os
os.remove('westos.txt')

1.10 重命名文件

重命名文件或目录：

import os
os.rename('redhat.txt', 'date.txt')

1.11 判断文件或目录是否存在

检查文件或目录是否存在：

import os
print(os.path.exists('data.txt'))

1.12 分离文件名和后缀名

使用 os.path.splitext() 分离文件名和扩展名：

import os
print(os.path.splitext('data.txt'))  # 输出：('data', '.txt')

1.13 分离目录名和文件名

使用 os.path.split() 分离路径和文件名：

import os
print(os.path.split('/tmp/linux/hello.png'))  # 输出：('/tmp/linux', 'hello.png')

2. 目录遍历

使用 os.walk() 遍历指定目录下的所有文件和子目录。代码示例：

import os
from os.path import join
for root, dir, files in os.walk('/var/log'):
    print(f"目录：{root}")
    print(f"子目录：{dir}")
    print(f"文件：{files}")
    for name in files:
        print(join(root, name))

3. 操作系统综合练习

案例1

1.生成一个大文件ips.txt，要求包含1200行随机生成的172.25.254.0/24段的IP地址。

2.读取ips.txt文件，统计IP出现频率，输出前10个出现次数最多的IP地址。

代码如下：

import random
import string
# 生成IP地址函数
def generate_ip():
    ips = ['172.25.254.0', '172.25.254.1', ..., '172.254.254.254']  # Generate所有可能的IP地址
    random_ip = random.sample(ips, 1200)
    with open('ips.txt', 'a') as f:
        for ip in random_ip:
            f.write(f"{ip}\n")
# 统计IP频率函数
def count_ip_frequency():
    ips = set()
    with open('ips.txt', 'r') as f:
        ips_list = [line.strip() for line in f if line.strip()]
        for ip in ips_list:
            if ip not in ips:
                ips.add(ip)
                ips_dict[ip] = 1
            else:
                ips_dict[ip] += 1
    sorted_ips = sorted(ips_dict.items(), key=lambda x: x[1], reverse=True)[:10]
    print("前10名IP地址：")
    print("\n".join([f"{ip} occurs {count} times" for ip, count in sorted_ips]))
# 执行生成和统计
generate_ip()
count_ip_frequency()

案例2

生成100个MAC地址并写入文件中，MAC地址格式为XX-XX-XX-XX-XX，前三部分固定为01-AF-3B，后面三部分随机生成。

代码如下：

import random
import string
def generate_mac():
    mac_base = '01-AF-3B'
    hex_digits = string.hexdigits
    for _ in range(3):
        random_hex = random.sample(hex_digits, 2)
        mac_part = '-'.join(random_hex)
        mac_base += mac_part
    return mac_base
with open('mac_file.txt', 'w') as f:
    for _ in range(100):
        mac = generate_mac()
        f.write(f"{mac}\n")

以上代码可根据实际需求进行修改和优化，确保在不同的操作系统和环境下正常运行。

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