Was sind eine Shell und ihre Bedeutung?
Die Shell interpretiert die Befehle, die der Benutzer eingibt, und leitet sie zur Ausführung an das Betriebssystem weiter. Die Shell ist ein Programm, das zwischen dem Benutzer und dem Betriebssystem steht. Es nimmt die Befehle des Benutzers entgegen und übersetzt sie in eine Sprache, die das Betriebssystem verstehen kann.
Es gibt verschiedene Arten von Shells, z. B. die Bourne-Shell, die C-Shell und die Bourne Again Shell (Bash). Jede dieser Shells verfügt über einen eigenen Satz von Befehlen und Funktionen.
Die Bedeutung der Shell liegt in ihrer Fähigkeit, Aufgaben zu automatisieren und die Ausführung mehrerer Befehle in einer Folge zu automatisieren. Sie ist auch nützlich für die Systemverwaltung, die Fehlersuche und die Durchführung komplexer Aufgaben, die über die grafische Benutzeroberfläche nur schwer zu erledigen sind. Shells bieten eine Möglichkeit, auf das zugrunde liegende Betriebssystem zuzugreifen und es zu kontrollieren, was die Durchführung von Dateiverwaltung, Prozessverwaltung und Systemadministrationsaufgaben erleichtert. Darüber hinaus bieten Shells die Möglichkeit, Skripte zu erstellen, so dass Benutzer Aufgaben automatisieren und komplexe Operationen mit einem einzigen Befehl ausführen können.
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Die Shell-Umgebung wird unter Windows oft als Eingabeaufforderung und unter Linux-Systemen als Terminal bezeichnet. Um die Eingabeaufforderung unter Windows zu öffnen, drücken Sie Win+R, geben cmd ein und drücken Enter. Unter Linux können Sie das Terminal öffnen, indem Sie Strg+Alt+T drücken. Unter Mac OS drücken Sie Cmd+Space, geben terminal ein und drücken Enter.
Während die meisten Benutzer GUI-basierte Tools bevorzugen, wird für fortgeschrittene Operationen häufig die Eingabeaufforderung verwendet. Datenwissenschaftler und Programmierer verwenden beispielsweise Shell-Befehle, um Dateien, Verzeichnisse und Software zu verwalten. Darüber hinaus können CLIs in Batch-Skripten oder Cron-Jobs verwendet werden, um sich wiederholende Aufgaben zu automatisieren.
Unter Windows ist die Shell eine Software, die es Ihnen ermöglicht, über eine "Befehlszeile" mit dem Betriebssystem zu interagieren, die unter Linux und Mac auch als Terminal bezeichnet wird. Sie können eine Eingabeaufforderung in Windows öffnen, indem Sie Windows+R " cmd " Enter eingeben.
Python-Module für die Interaktion mit dem Betriebssystem:
Mehrere Python-Module können mit dem Betriebssystem (OS) interagieren. Einige der am häufigsten verwendeten Module sind:
- OS: Dieses Modul bietet eine Möglichkeit, mit dem Dateisystem des Betriebssystems zu interagieren und Systembefehle auszuführen. Es kann Aufgaben wie das Erstellen, Löschen und Umbenennen von Dateien und Verzeichnissen, das Ändern von Dateiberechtigungen und das Ausführen von Systembefehlen übernehmen.
- Sys: Dieses Modul ermöglicht den Zugriff auf verschiedene systemspezifische Parameter und Funktionen. Es kann mit dem Interpreter und der Umgebung, in der das Python-Skript ausgeführt wird, interagieren.
- Unterprozess: Dieses Modul ermöglicht die Ausführung von Shell-Befehlen und das Erzeugen neuer Prozesse. Es kann verwendet werden, um externe Programme auszuführen und deren Ausgabe zu erfassen.
- Shutil: Dieses Modul bietet eine übergeordnete Schnittstelle für Datei- und Verzeichnisoperationen, wie das Kopieren, Verschieben und Archivieren von Dateien und Verzeichnissen.
- Pathlib: Dieses Modul bietet einen objektorientierten Weg, um mit Dateipfaden zu arbeiten. Es ermöglicht eine eher pythonische Art der Interaktion mit dem Dateisystem.
- Psutil: Mit diesem Modul können Sie Informationen über die Systemauslastung (CPU, Speicher, Festplatten, Netzwerk, Sensoren), die Systembetriebszeit und die Benutzer abrufen.
- Plattform: Dieses Modul bietet eine einfache Möglichkeit, die aktuelle Plattform (Windows, Linux usw.) und Version des Betriebssystems zu ermitteln.
Warum Python für die Shell verwenden?
Im Folgenden sind einige Gründe aufgeführt, die die Nützlichkeit der Ausführung von Shell-Befehlen mit Python belegen:
- Große und aktive Gemeinschaft: Python hat eine große und aktive Gemeinschaft, die verschiedene Bibliotheken und Module für unterschiedliche Aufgaben entwickelt hat, einschließlich der Interaktion mit dem Betriebssystem.
- Umfangreiche Standardbibliothek: Die umfangreiche Standardbibliothek von Python erleichtert die Durchführung verschiedener Aufgaben auf Systemebene, wie z. B. Datei- und Verzeichnisoperationen, Prozessmanagement und Systemverwaltung.
- Einfache und dennoch leistungsfähige Syntax: Die Sprache verfügt über eine einfache und dennoch leistungsstarke Syntax, die das Schreiben von lesbaren und wartbaren Skripten erleichtert.
- Objektorientierte Programmierung: Python bietet fortschrittliche Funktionen wie die objektorientierte Programmierung, die die Erstellung von wiederverwendbarem und modularem Code ermöglicht.
- Vielseitig: Python kann leicht in andere Sprachen und Technologien integriert werden, was es zu einer vielseitigen Wahl für das Shell-Scripting macht.
- Interpretierte Natur: Die interpretierte Natur von Python bedeutet, dass Skripte ohne einen separaten Kompilierungsschritt ausgeführt werden können, was Zeit und Mühe spart.
- Interaktive Natur: Die interaktive Natur von Python ermöglicht ein einfaches Testen und Debuggen von Shell-Skripten.
- Weitverbreitet und beliebt: Python ist eine weit verbreitete und beliebte Programmiersprache, so dass es einfach ist, Ressourcen und Hilfe für alle Probleme zu finden, auf die Sie stoßen könnten.
Verwenden Sie das OS-Modul:
Das os-Modul in Python bietet eine Möglichkeit, mit dem Dateisystem des Betriebssystems zu interagieren und Systembefehle auszuführen. Es kann verwendet werden, um Aufgaben wie die folgenden auszuführen:
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- Datei- und Verzeichnisoperationen: Das os-Modul bietet Funktionen zum Erstellen, Löschen und Umbenennen von Dateien und Verzeichnissen, zum Ändern von Dateirechten und zum Abrufen von Informationen über Dateien und Verzeichnisse.
- Prozessverwaltung: Das os-Modul bietet Funktionen zum Erzeugen neuer Prozesse, zum Beenden von Prozessen und zum Abrufen von Informationen über laufende Vorgänge.
- Umgebungsvariablen: Das os-Modul ermöglicht den Zugriff auf die Umgebungsvariablen des Betriebssystems, die zur Konfiguration des Verhaltens der Anwendung oder des Systems verwendet werden können.
- Systembefehle: Das Modul os bietet Funktionen zur Ausführung von Systembefehlen, wie z. B. "ls" oder "mkdir", und zur Erfassung ihrer Ausgaben.
- Manipulation von Dateipfaden: Das os-Modul bietet Funktionen zur Manipulation von Dateipfaden, wie z. B. das Verbinden von Pfaden, das Aufteilen von Pfaden, das Normalisieren von Pfaden und mehr.
- Systeminformationen: Das Modul os bietet Funktionen zum Abrufen von Informationen über das System, z. B. das aktuelle Arbeitsverzeichnis, die Plattform, auf der das Programm läuft, und die Benutzerkennung.
Ein Beispiel für die Verwendung des os-Moduls zur Erstellung eines neuen Verzeichnisses:
| import os # ein neues Verzeichnis erstellenos.mkdir("new_directory") # prüfen, ob das Verzeichnis existiertprint(os.path.exists("new_directory")) #True |
Ein weiteres Beispiel für die Verwendung des os-Moduls, um das aktuelle Arbeitsverzeichnis zu ändern und die darin enthaltenen Dateien aufzulisten:
| import os #das aktuelle Arbeitsverzeichnis wechselnos.chdir("/path/to/directory") #Liste der Dateien im aktuellen Arbeitsverzeichnisprint(os.listdir()) |
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das os-Modul in Python eine leistungsfähige und einfache Möglichkeit bietet, mit dem Dateisystem des Betriebssystems zu interagieren und Systembefehle auszuführen, was es zu einem wertvollen Werkzeug für die Automatisierung von Aufgaben und die Systemverwaltung macht.
