一、寫在前面

　　前幾天在微信上看到這樣一篇文章，連結為：https://mp.weixin.qq.com/s/rl6Sgv3uk_IpoFAx6cWa8w，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，可選的引數也有很多， 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 命令用於顯示指定工作目錄下的內容。語法如下：

ls [-alkrt] [name]

　　這裡只列舉了幾個常用的引數，ls 命令的可選引數還是很多的，可以使用 man ls 來進行檢視具體資訊。這裡列出的幾個引數對應含義如下：

　　1）-a：顯示所有檔案及目錄；

　　2）-l：除檔名稱外，亦將檔案大小、建立時間等資訊列出；

　　3）-k：將檔案大小以 KB 形式表示；

　　4）-r：將檔案以相反次序排列；

　　5）-t：將檔案以修改時間次序排列。

三、具體思路

　　主要使用的模組是 argparse 和 os，其中 argparse 模組能設定和接收命令列引數，也就使得 Python 對命令列的操作變得簡單，而 os 模組則用於檔案操作，對 argparse 模組不熟悉的可以在這裡檢視官方文件。

　　既然要用 Python 實現 ls.py， 也就要在命令列中進行操作，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 模組來接收輸入的命令，但使用 argparse 能讓命令列操作變得更加簡單！首先要匯入模組並建立一個 ArgumentParser 物件，可以理解為一個解析器，然後就可以通過使用 add_argument() 方法為這個解析器新增引數了。示例如下：

 1 # test.py
 2 import argparse
 3 
 4 parser = argparse.ArgumentParser(description='Find the maximum number.')
 5 parser.add_argument("integers", type=int, nargs="+", help="The input integers.")
 6 parser.add_argument("-min", nargs="?", required=False, dest="find_num", default=max, const=min, 
 7                     help="Find the minimum number(Default: find the maximum number).")
 8 
 9 
10 args = parser.parse_args()
11 print(args)
12 print(args.find_num(args.Nums))

　　這段程式碼的功能是輸入一到多個整數，預設求其中的最大值，若有 -min 引數則是求其中的最小值。可以看到在建立解析器和新增命令列引數的時候都設定了 description 描述資訊，這個資訊會在我們使用 --help 命令的時候顯示出來，例如：

　　在上面的程式碼中，需要注意的是其中使用 add_argument() 添加了一個位置引數 "integers" 和一個可選引數 "-min"，位置引數在命令列中必須存在，不可遺漏，也就不能設定 required 引數了，而可選引數就不是必須要有的了，因而還可以使用 default 引數設定預設值。nargs 引數用於設定命令列引數的數量，"+" 表示一個或多個，"?" 表示零個或一個，這裡由於輸入的數字可能有多個，所以要設定為 "+"。最終執行示例如下：

> 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

　　關於 argparse 的介紹就到此為止了，下面簡單介紹下 os 模組， os 模組提供了便捷的使用作業系統相關功能的方式，實現 ls.py 所用到的該模組下的方法包括：

　　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)：獲取檔案或檔案描述符的狀態，返回一個 stat_result 物件，其中包含了各種狀態資訊。

四、主要程式碼

 　　ls.py 中的主函式如下，主要功能為建立解析器，設定可選引數和位置引數，然後接收命令列引數資訊，並根據輸入的引數呼叫相應的方法，這裡設定了一個 "-V" 引數用於顯示版本資訊，可以使用 "-V" 或者 "-Version" 進行檢視。

 1 def main():
 2     """
 3     主函式，設定和接收命令列引數，並根據引數呼叫相應方法
 4     :return:
 5     """
 6     # 建立解析器
 7     parse = argparse.ArgumentParser(description="Python_ls")
 8     # 可選引數
 9     parse.add_argument("-a", "-all", help="Show all files", action="store_true", required=False)
10     parse.add_argument("-l", "-long", help="View in long format", action="store_true", required=False)
11     parse.add_argument("-k", help="Expressed in bytes", action="store_true", required=False)
12     parse.add_argument("-r", "-reverse", help="In reverse order", action="store_true", required=False)
13     parse.add_argument("-t", help="Sort by modified time", action="store_true", required=False)
14     parse.add_argument("-V", "-Version", help="Get the version", action="store_true", required=False)
15     # 位置引數
16     parse.add_argument("path", type=str, help="The path", nargs="?")
17 
18     # 命令列引數資訊
19     data = vars(parse.parse_args())
20     assert type(data) == dict
21     if data["V"]:
22         print("Python_ls version: 1.0")
23         return
24     else:
25         check_arg(data)

 　　然後是一個獲取指定路徑下的內容資訊的函式，要做的就是判斷路徑是否存在，若存在就返回一個檔案列表，若不存在則顯示錯誤資訊，並退出程式。

 1 def get_all(path):
 2     """
 3     獲取指定路徑下的全部內容
 4     :param path: 路徑
 5     :return:
 6     """
 7     if os.path.isdir(path):
 8         files = [".", ".."] + os.listdir(path)
 9         return files
10     else:
11         print("No such file or directory")
12         exit()

五、執行結果

　　下面是 ls.py 執行後的部分結果截圖。

　　首先是 python ls.py -a，這裡並沒有輸入路徑，就會使用預設路徑即當前目錄，如下圖：

　　然後是 python ls.py -a -t .，使用該命令會顯示當前目錄下的所有內容，並按照建立的時間進行排序，如下圖：

　　最後是 python ls.py -a -l -k -r .，也是顯示當前目錄下的所有內容並按照建立名稱排序，不過這次檔案大小會以 KB 為單位來顯示，如下圖：

 　　到這裡為止，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，比如更多的引數等等，如果你感興趣的話可以自己嘗試一下==

　　完整程式碼已上傳到GitHu