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一、寫在前面
前幾天在微信上看到這樣一篇文章，鏈接為：https://www.jb51.net/it/692145.html，在這篇文章中，有這樣一段話，吸引了我的注意：
在 Linux 中 ls 是一個使用頻率非常高的命令了，可選的參數也有很多， 算是一條不得不掌握的命令。Python 作為一門簡單易學的語言，被很多人認為是不需要認真學的，或者只是隨便調個庫就行了，那可就真是小瞧 Python 了。那這次我就要試著用 Python 來實現一下 Linux 中的 ls 命令， 小小地證明下 Python 的不簡單！
二、ls簡介
Linux ls 命令用于顯示指定工作目錄下的內容。語法如下：
ls [-alkrt] [name]
這里只列舉了幾個常用的參數，ls 命令的可選參數還是很多的，可以使用 man ls 來進行查看具體信息。這里列出的幾個參數對應含義如下：
1）-a：顯示所有文件及目錄；
2）-l：除文件名稱外，亦將文件大小、創建時間等信息列出；
3）-k：將文件大小以 KB 形式表示；
4）-r：將文件以相反次序排列；
5）-t：將文件以修改時間次序排列。
三、具體思路
主要使用的模塊是 argparse 和 os，其中 argparse 模塊能設置和接收命令行參數，也就使得 Python 對命令行的操作變得簡單，而 os 模塊則用于文件操作，對 argparse 模塊不熟悉的可以在這里查看官方文檔。
既然要用 Python 實現 ls.py， 也就要在命令行中進行操作，比如 python ls.py -a 這樣的命令，而對 Python 比較熟悉的人可能會想到使用 sys 模塊來接收輸入的命令，但使用 argparse 能讓命令行操作變得更加簡單！首先要導入模塊并創建一個 ArgumentParser 對象，可以理解為一個解析器，然后就可以通過使用 add_argument() 方法為這個解析器添加參數了。示例如下：
# test.py
import argparse
parser = argparse.ArgumentParser(description='Find the maximum number.')
parser.add_argument("integers", type=int, nargs="+", help="The input integers.")
parser.add_argument("-min", nargs="?", required=False, dest="find_num", default=max, const=min,
help="Find the minimum number(Default: find the maximum number).")
args = parser.parse_args()
print(args)
print(args.find_num(args.Nums))
這段代碼的功能是輸入一到多個整數，默認求其中的最大值，若有 -min 參數則是求其中的最小值。可以看到在創建解析器和添加命令行參數的時候都設置了 description 描述信息，這個信息會在我們使用 --help 命令的時候顯示出來，例如：
在上面的代碼中，需要注意的是其中使用 add_argument() 添加了一個位置參數 "integers" 和一個可選參數 "-min"，位置參數在命令行中必須存在，不可遺漏，也就不能設置 required 參數了，而可選參數就不是必須要有的了，因而還可以使用 default 參數設置默認值。nargs 參數用于設置命令行參數的數量，"+" 表示一個或多個，"?" 表示零個或一個，這里由于輸入的數字可能有多個，所以要設置為 "+"。最終運行示例如下：
> python test.py 1 3 5
Namespace(find_num=<built-in function max>, integers=[1, 3, 5])
5> python test.py 1 3 5 -min
Namespace(find_num=<built-in function min>, integers=[1, 3, 5])
1
關于 argparse 的介紹就到此為止了，下面簡單介紹下 os 模塊， os 模塊提供了便捷的使用操作系統相關功能的方式，實現 ls.py 所用到的該模塊下的方法包括：
1）os.path.isdir(path)：若 path 是一個存在的目錄，返回 True。
2）os.listdir(path)：返回一個列表，其中包括 path 對應的目錄下的內容，不包含“.”和“..”，即使它們存在。
3）os.stat(path)：獲取文件或文件描述符的狀態，返回一個 stat_result 對象，其中包含了各種狀態信息。
四、主要代碼
ls.py 中的主函數如下，主要功能為創建解析器，設置可選參數和位置參數，然后接收命令行參數信息，并根據輸入的參數調用相應的方法，這里設置了一個 "-V" 參數用于顯示版本信息，可以使用 "-V" 或者 "-Version" 進行查看。
def main():
"""
主函數，設置和接收命令行參數，并根據參數調用相應方法
:return:
"""
# 創建解析器
parse = argparse.ArgumentParser(description="Python_ls")
# 可選參數
parse.add_argument("-a", "-all", help="Show all files", action="store_true", required=False)
parse.add_argument("-l", "-long", help="View in long format", action="store_true", required=False)
parse.add_argument("-k", help="Expressed in bytes", action="store_true", required=False)
parse.add_argument("-r", "-reverse", help="In reverse order", action="store_true", required=False)
parse.add_argument("-t", help="Sort by modified time", action="store_true", required=False)
parse.add_argument("-V", "-Version", help="Get the version", action="store_true", required=False)
# 位置參數
parse.add_argument("path", type=str, help="The path", nargs="?")
# 命令行參數信息
data = vars(parse.parse_args())
assert type(data) == dict
if data["V"]:
print("Python_ls version: 1.0")
return
else:
check_arg(data)
然后是一個獲取指定路徑下的內容信息的函數，要做的就是判斷路徑是否存在，若存在就返回一個文件列表，若不存在則顯示錯誤信息，并退出程序。
def get_all(path):
"""
獲取指定路徑下的全部內容
:param path: 路徑
:return:
"""
if os.path.isdir(path):
files = [".", ".."] + os.listdir(path)
return files
else:
print("No such file or directory")
exit()
五、運行結果
下面是 ls.py 運行后的部分結果截圖。
首先是 python ls.py -a，這里并沒有輸入路徑，就會使用默認路徑即當前目錄，如下圖：
然后是 python ls.py -a -t .，使用該命令會顯示當前目錄下的所有內容，并按照創建的時間進行排序，如下圖：
最后是 python ls.py -a -l -k -r .，也是顯示當前目錄下的所有內容并按照創建名稱排序，不過這次文件大小會以 KB 為單位來顯示，如下圖：
到這里為止，ls.py 就算是基本實現了，當然還是有很多可以去實現的功能的，比如更多的參數等等，如果你感興趣的話可以自己嘗試一下==
完整python代碼
"""
Version: Python3.7
Author: OniOn
Site: http://www.cnblogs.com/TM0831/
Time: 2019/9/6 21:41
"""
import os
import time
import argparse
import terminaltables
def get(path):
"""
獲取指定路徑下的內容
:param path: 路徑
:return:
"""
if os.path.isdir(path): # 判斷是否是真實路徑
files = os.listdir(path)
return files
else:
print("No such file or directory")
exit()
def get_all(path):
"""
獲取指定路徑下的全部內容
:param path: 路徑
:return:
"""
if os.path.isdir(path):
files = [".", ".."] + os.listdir(path)
return files
else:
print("No such file or directory")
exit()
def check_arg(data):
"""
檢查參數信息
:param data: 命令行參數（dict）
:return:
"""
assert type(data) == dict
if not data["path"]:
data["path"] = "."
# a參數
if data["a"]:
files = get_all(data["path"])
else:
files = get(data["path"])
# r參數
if data["r"]:
files = files[::-1]
# t參數
if data["t"]:
files = sorted(files, key=lambda x: os.stat(x).st_mtime)
for i in range(len(files)):
files[i] = [files[i], time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime(os.stat(files[i]).st_mtime))]
# l參數
if data["l"]:
result = []
for i in range(len(files)):
file = files[i][0] if data["t"] else files[i]
# 獲取文件信息
file_info = os.stat(file)
# k參數
if data["k"]:
# 格式化時間，文件大小用KB表示
result.append([file, time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime(file_info.st_ctime)),
"%.3f KB" % (file_info.st_size / 1024)])
else:
# 格式化時間，文件大小用B表示
result.append([file, time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime(file_info.st_ctime)),
"{} Byte".format(file_info.st_size)])
if data["t"]:
for i in result:
i.append(time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime(os.stat(i[0]).st_mtime)))
show_file(result, True, True) if data["t"] else show_file(result, True, False)
return
show_file(files, False, True) if data["t"] else show_file(files, False, False)
def show_file(files, has_l, has_t):
"""
格式化輸出文件信息
:param files: 文件列表
:param has_l: 是否有l參數
:param has_t: 是否有t參數
:return:
"""
# 根據參數信息設置表頭
if not has_l:
if not has_t:
table_data = [["ID", "FILE_NAME"]]
for i in range(len(files)):
table_data.append([i + 1, files[i]])
else:
table_data = [["ID", "FILE_NAME", "FILE_MTIME"]]
for i in range(len(files)):
table_data.append([i + 1] + files[i])
else:
if not has_t:
table_data = [["ID", "FILE_NAME", "FILE_CTIME", "FILE_SIZE"]]
else:
table_data = [["ID", "FILE_NAME", "FILE_CTIME", "FILE_SIZE", "FILE_MTIME"]]
for i in range(len(files)):
table_data.append([i + 1] + files[i])
# 創建AsciiTable對象
table = terminaltables.AsciiTable(table_data)
# 設置標題
table.title = "file table"
for i in range(len(table.column_widths)):
if i != 1:
# 居中顯示
table.justify_columns[i] = "center"
print(table.table)
def main():
"""
主函數，設置和接收命令行參數，并根據參數調用相應方法
:return:
"""
# 創建解析器
parse = argparse.ArgumentParser(description="Python_ls")
# 可選參數
parse.add_argument("-a", "-all", help="Show all files", action="store_true", required=False)
parse.add_argument("-l", "-long", help="View in long format", action="store_true", required=False)
parse.add_argument("-k", help="Expressed in bytes", action="store_true", required=False)
parse.add_argument("-r", "-reverse", help="In reverse order", action="store_true", required=False)
parse.add_argument("-t", help="Sort by modified time", action="store_true", required=False)
parse.add_argument("-V", "-Version", help="Get the version", action="store_true", required=False)
# 位置參數
parse.add_argument("path", type=str, help="The path", nargs="?")
# 命令行參數信息
data = vars(parse.parse_args())
assert type(data) == dict
if data["V"]:
print("Python_ls version: 1.0")
return
else:
check_arg(data)
if __name__ == '__main__':
main()
完整代碼已上傳到GitHub！
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