Python cmd命令行详解：揭秘cmd中Python的强大功能

# 1. Python cmd命令行的基础**

Python cmd命令行是一个交互式命令行界面，允许用户使用Python脚本与系统交互。它提供了丰富的命令集，用于执行各种任务，包括变量操作、条件判断、循环控制和文件操作。

**Python cmd命令行的交互式编程**

Python cmd命令行支持交互式编程，允许用户在命令行中直接执行Python代码。这使得用户可以快速测试代码片段，调试脚本，并与系统进行交互。用户可以使用Python命令行中的内置命令和扩展命令来完成各种任务。

# 2. Python cmd命令行的交互式编程

### 2.1 Python cmd命令行的基本命令

Python cmd命令行提供了丰富的基本命令，用于交互式编程。这些命令涵盖了变量操作、条件判断和循环控制等基本编程结构。

#### 2.1.1 变量操作命令

| 命令 | 描述 |
|---|---|
| `=` | 变量赋值 |
| `del` | 删除变量 |
| `type` | 显示变量类型 |
| `dir` | 显示变量属性和方法 |

**示例：**

>>> a = 10  # 赋值
>>> type(a)  # 显示类型
<class 'int'>
>>> del a  # 删除变量
>>> a  # 访问已删除变量，引发错误
NameError: name 'a' is not defined

#### 2.1.2 条件判断命令

| 命令 | 描述 |
|---|---|
| `if` | 条件判断 |
| `elif` | 否则如果条件判断 |
| `else` | 否则执行 |

**示例：**

>>> if a > 5:  # 条件判断
...     print("a大于5")
... elif a == 5:  # 否则如果条件判断
...     print("a等于5")
... else:  # 否则执行
...     print("a小于5")
a大于5

#### 2.1.3 循环控制命令

| 命令 | 描述 |
|---|---|
| `for` | 循环遍历 |
| `while` | 循环条件判断 |
| `break` | 退出循环 |
| `continue` | 继续循环 |

**示例：**

>>> for i in range(10):  # 循环遍历
...     print(i)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
>>> while i > 0:  # 循环条件判断
...     i -= 1
...     print(i)
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0

### 2.2 Python cmd命令行的扩展命令

除了基本命令外，Python cmd命令行还提供了扩展命令，以增强交互式编程能力。这些扩展命令包括自带扩展命令和第三方扩展命令。

#### 2.2.1 自带扩展命令

| 命令 | 描述 |
|---|---|
| `history` | 显示命令历史 |
| `alias` | 创建命令别名 |
| `complete` | 自动补全命令 |
| `help` | 显示命令帮助 |

**示例：**

>>> history  # 显示命令历史
1: a = 10
2: type(a)
3: del a
4: a
5: if a > 5:
6:     print("a大于5")
7: elif a == 5:
8:     print("a等于5")
9: else:
10:     print("a小于5")
11: for i in range(10):
12:     print(i)
13: while i > 0:
14:     i -= 1
15:     print(i)
16: history

#### 2.2.2 第三方扩展命令

Python cmd命令行支持第三方扩展命令，通过安装第三方模块来扩展功能。常用的第三方扩展命令包括：

| 模块 | 命令 | 描述 |
|---|---|---|
| `cmd2` | `cmd2` | 提供更丰富的命令行功能 |
| `prompt_toolkit` | `pt` | 提供交互式命令行界面 |
| `argparse` | `argparse` | 提供命令行参数解析 |

**示例：**

>>> import cmd2  # 安装并导入第三方模块
>>> cmd2.Cmd()  # 创建cmd2命令行对象

# 3. Python cmd命令行的文件操作

### 3.1 文件读写操作

#### 3.1.1 文件打开和关闭

**代码块：**

# 打开文件
with open('test.txt', 'w') as f:
    f.write('Hello, world!')

# 关闭文件
f.close()

**逻辑分析：**

* `open()` 函数用于打开文件，第一个参数为文件名，第二个参数为打开模式。
* `w` 模式表示以写入模式打开文件，如果文件不存在则创建。
* `with` 语句用于确保文件在使用后自动关闭，即使发生异常。
* `f.write()` 方法用于向文件写入数据。

#### 3.1.2 文件内容读取和写入

**代码块：**

# 读取文件内容
with open('test.txt', 'r') as f:
    content = f.read()

# 写入文件内容
with open('test.txt', 'w') as f:
    f.write('New content')

**逻辑分析：**

* `r` 模式表示以读取模式打开文件。
* `f.read()` 方法用于读取文件中的所有内容。
* `w` 模式表示以写入模式打开文件，如果文件存在则覆盖其内容。
* `f.write()` 方法用于向文件写入数据，覆盖现有内容。

### 3.2 文件管理操作

#### 3.2.1 文件创建、删除和重命名

**代码块：**

# 创建文件
open('new_file.txt', 'w').close()

# 删除文件
os.remove('new_file.txt')

# 重命名文件
os.rename('test.txt', 'renamed.txt')

**逻辑分析：**

* `open()` 函数用于创建文件，并以写入模式打开它。
* `os.remove()` 函数用于删除文件。
* `os.rename()` 函数用于重命名文件，第一个参数为旧文件名，第二个参数为新文件名。

#### 3.2.2 文件属性和权限管理

**代码块：**

# 获取文件属性
file_stats = os.stat('test.txt')

# 获取文件大小
file_size = file_stats.st_size

# 设置文件权限
os.chmod('test.txt', 0o644)

**逻辑分析：**

* `os.stat()` 函数用于获取文件属性，返回一个 `os.stat_result` 对象。
* `st_size` 属性表示文件大小。
* `os.chmod()` 函数用于设置文件权限，第一个参数为文件名，第二个参数为权限掩码。

# 4. Python cmd命令行的网络编程

### 4.1 Socket编程基础

**4.1.1 Socket概念和类型**

Socket是网络编程中用于通信的端点，它提供了一种在不同计算机之间交换数据的机制。Python中的Socket模块提供了对Socket的封装，使其可以通过简单的API进行网络编程。

Socket类型主要有两种：

* **TCP Socket：**面向连接的Socket，提供可靠、有序的数据传输。
* **UDP Socket：**无连接的Socket，提供快速、无序的数据传输。

**4.1.2 Socket通信过程**

Socket通信过程涉及以下步骤：

1. **创建Socket：**使用`socket()`函数创建Socket对象。
2. **绑定Socket：**使用`bind()`函数将Socket绑定到一个特定的IP地址和端口。
3. **监听Socket（仅TCP）：**对于TCP服务器，使用`listen()`函数监听传入的连接请求。
4. **接受连接（仅TCP）：**对于TCP服务器，使用`accept()`函数接受传入的连接请求，并返回一个新的Socket对象用于通信。
5. **发送和接收数据：**使用`send()`和`recv()`函数在Socket之间发送和接收数据。
6. **关闭Socket：**使用`close()`函数关闭Socket。

### 4.2 Socket编程应用

**4.2.1 TCP服务器和客户端编程**

TCP服务器和客户端编程用于建立可靠、有序的连接。

**TCP服务器代码：**

import socket

# 创建TCP服务器Socket
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 绑定Socket到IP和端口
server_socket.bind(('127.0.0.1', 8080))

# 监听传入的连接请求
server_socket.listen()

# 接受连接请求并创建新的Socket用于通信
client_socket, client_address = server_socket.accept()

# 从客户端接收数据
data = client_socket.recv(1024)

# 发送数据到客户端
client_socket.send(data.upper())

# 关闭Socket
client_socket.close()
server_socket.close()

**TCP客户端代码：**

import socket

# 创建TCP客户端Socket
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接到服务器
client_socket.connect(('127.0.0.1', 8080))

# 发送数据到服务器
client_socket.send('Hello from client')

# 接收数据从服务器
data = client_socket.recv(1024)

# 打印接收到的数据
print(data.decode())

# 关闭Socket
client_socket.close()

**4.2.2 UDP服务器和客户端编程**

UDP服务器和客户端编程用于快速、无序的数据传输。

**UDP服务器代码：**

import socket

# 创建UDP服务器Socket
server_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 绑定Socket到IP和端口
server_socket.bind(('127.0.0.1', 8080))

# 接收数据从客户端
data, client_address = server_socket.recvfrom(1024)

# 发送数据到客户端
server_socket.sendto(data.upper(), client_address)

# 关闭Socket
server_socket.close()

**UDP客户端代码：**

import socket

# 创建UDP客户端Socket
client_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

# 发送数据到服务器
client_socket.sendto('Hello from client', ('127.0.0.1', 8080))

# 接收数据从服务器
data, server_address = client_socket.recvfrom(1024)

# 打印接收到的数据
print(data.decode())

# 关闭Socket
client_socket.close()

# 5. Python cmd命令行的系统管理

### 5.1 系统信息获取

#### 5.1.1 操作系统和硬件信息获取

import platform

# 获取操作系统信息
os_name = platform.system()
os_version = platform.release()

# 获取硬件信息
processor = platform.processor()
machine = platform.machine()

#### 5.1.2 进程和内存信息获取

import psutil

# 获取进程信息
processes = psutil.process_iter()
for process in processes:
    print(process.name(), process.pid)

# 获取内存信息
memory = psutil.virtual_memory()
print(memory.total, memory.available)

### 5.2 系统管理操作

#### 5.2.1 进程管理

import psutil

# 终止进程
process = psutil.Process(1234)
process.terminate()

# 杀死进程
process.kill()

#### 5.2.2 文件系统管理

import os

# 创建目录
os.mkdir('new_dir')

# 删除目录
os.rmdir('new_dir')

# 重命名文件
os.rename('old_file.txt', 'new_file.txt')