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Linux 平台下 Python 脚本编程入门（二）
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在“[Linux 平台下 Python 脚本编程入门][1]”系列之前的文章里，我们向你介绍了 Python 的简介，它的命令行 shell 和 IDLE（LCTT 译注：python 自带的一个 IDE）。我们也演示了如何进行算术运算、如何在变量中存储值、还有如何打印那些值到屏幕上。最后，我们通过一个练习示例讲解了面向对象编程中方法和属性概念。
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*在 Python 编程中写 Linux Shell 脚本*
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本篇中，我们会讨论控制流（根据用户输入的信息、计算的结果，或者一个变量的当前值选择不同的动作行为）和循环（自动重复执行任务），接着应用我们目前所学东西来编写一个简单的 shell 脚本，这个脚本会显示操作系统类型、主机名、内核版本、版本号和机器硬件架构。
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这个例子尽管很基础，但是会帮助我们证明，比起使用一般的 bash 工具，我们通过发挥 Python 面向对象的特性来编写 shell 脚本会更简单些。
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换句话说，我们想从这里出发：
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```
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# uname -snrvm
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```
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*检查 Linux 的主机名*
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到
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*用 Python 脚本来检查 Linux 的主机名*
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或者
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*用脚本检查 Linux 系统信息*
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看着不错，不是吗？那我们就挽起袖子，开干吧。
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### Python 中的控制流
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如我们刚说那样，控制流允许我们根据一个给定的条件，选择不同的输出结果。在 Python 中最简单的实现就是一个 `if`/`else` 语句。
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基本语法是这样的：
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```
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if 条件:
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# 动作 1
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else:
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# 动作 2
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```
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当“条件”求值为真（true），下面的代码块就会被执行（`# 动作 1`代表的部分）。否则，else 下面的代码就会运行。
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“条件”可以是任何表达式，只要可以求得值为真或者假。
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举个例子：
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1. `1 < 3` # 真
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2. `firstName == "Gabriel"` # 对 firstName 为 Gabriel 的人是真，对其他不叫 Gabriel 的人为假
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- 在第一个例子中，我们比较了两个值，判断 1 是否小于 3。
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- 在第二个例子中，我们比较了 firstName（一个变量）与字符串 “Gabriel”，看在当前执行的位置，firstName 的值是否等于该字符串。
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- 条件和 else 表达式都必须跟着一个冒号（`:`）。
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- **缩进在 Python 中非常重要**。同样缩进下的行被认为是相同的代码块。
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请注意，`if`/`else` 表达式只是 Python 中许多控制流工具的一个而已。我们先在这里了解以下，后面会用在我们的脚本中。你可以在[官方文档][2]中学到更多工具。
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### Python 中的循环
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简单来说，一个循环就是一组指令或者表达式序列，可以按顺序一直执行，只要条件为真，或者对列表里每个项目执行一一次。
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Python 中最简单的循环，就是用 for 循环迭代一个给定列表的元素，或者对一个字符串从第一个字符开始到执行到最后一个字符结束。
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基本语句：
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```
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for x in example:
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# do this
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```
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这里的 example 可以是一个列表或者一个字符串。如果是列表，变量 x 就代表列表中每个元素；如果是字符串，x 就代表字符串中每个字符。
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```
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>>> rockBands = []
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>>> rockBands.append("Roxette")
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>>> rockBands.append("Guns N' Roses")
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>>> rockBands.append("U2")
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>>> for x in rockBands:
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print(x)
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或
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>>> firstName = "Gabriel"
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>>> for x in firstName:
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print(x)
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```
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上面例子的输出如下图所示：
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*学习 Python 中的循环*
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### Python 模块
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很明显，必须有个办法将一系列的 Python 指令和表达式保存到文件里，然后在需要的时候取出来。
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准确来说模块就是这样的。比如，os 模块提供了一个到操作系统的底层的接口，可以允许我们做许多通常在命令行下执行的操作。
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没错，os 模块包含了许多可以用来调用的方法和属性，就如我们之前文章里讲解的那样。不过，我们需要使用 `import` 关键词导入（或者叫包含）模块到运行环境里来：
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```
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>>> import os
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```
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我们来打印出当前的工作目录：
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```
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>>> os.getcwd()
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```
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*学习 Python 模块*
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现在，让我们把这些结合在一起（包括之前文章里讨论的概念），编写需要的脚本。
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### Python 脚本
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以一段声明文字开始一个脚本是个不错的想法，它可以表明脚本的目的、发布所依据的许可证，以及一个列出做出的修改的修订历史。尽管这主要是个人喜好，但这会让我们的工作看起来比较专业。
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这里有个脚本，可以输出这篇文章最前面展示的那样。脚本做了大量的注释，可以让大家可以理解发生了什么。
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在进行下一步之前，花点时间来理解它。注意，我们是如何使用一个 `if`/`else` 结构，判断每个字段标题的长度是否比字段本身的值还大。
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基于比较结果，我们用空字符去填充一个字段标题和下一个之间的空格。同时，我们使用一定数量的短线作为字段标题与其值之间的分割符。
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```
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#!/usr/bin/python3
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# 如果你没有安装 Python 3 ，那么修改这一行为 #!/usr/bin/python
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# Script name: uname.py
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# Purpose: Illustrate Python's OOP capabilities to write shell scripts more easily
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# License: GPL v3 (http://www.gnu.org/licenses/gpl.html)
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# Copyright (C) 2016 Gabriel Alejandro Cánepa
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# Facebook / Skype / G+ / Twitter / Github: gacanepa
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# Email: gacanepa (at) gmail (dot) com
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# This program is free software: you can redistribute it and/or modify
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# it under the terms of the GNU General Public License as published by
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# the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
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# (at your option) any later version.
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# This program is distributed in the hope that it will be useful,
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# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
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# GNU General Public License for more details.
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# You should have received a copy of the GNU General Public License
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# along with this program. If not, see .
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# REVISION HISTORY
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# DATE VERSION AUTHOR CHANGE DESCRIPTION
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# ---------- ------- --------------
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# 2016-05-28 1.0 Gabriel Cánepa Initial version
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### 导入 os 模块
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import os
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### 将 os.uname() 的输出赋值给 systemInfo 变量
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### os.uname() 会返回五个字符串元组（sysname, nodename, release, version, machine）
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### 参见文档：https://docs.python.org/3.2/library/os.html#module-os
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systemInfo = os.uname()
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### 这是一个固定的数组，用于描述脚本输出的字段标题
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headers = ["Operating system","Hostname","Release","Version","Machine"]
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### 初始化索引值，用于定义每一步迭代中
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### systemInfo 和字段标题的索引
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index = 0
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### 字段标题变量的初始值
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caption = ""
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### 值变量的初始值
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values = ""
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### 分隔线变量的初始值
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separators = ""
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### 开始循环
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for item in systemInfo:
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if len(item) < len(headers[index]):
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### 一个包含横线的字符串，横线长度等于item[index] 或 headers[index]
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### 要重复一个字符，用引号圈起来并用星号（*）乘以所需的重复次数
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separators = separators + "-" * len(headers[index]) + " "
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caption = caption + headers[index] + " "
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values = values + systemInfo[index] + " " * (len(headers[index]) - len(item)) + " "
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else:
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separators = separators + "-" * len(item) + " "
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caption = caption + headers[index] + " " * (len(item) - len(headers[index]) + 1)
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values = values + item + " "
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### 索引加 1
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index = index + 1
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### 终止循环
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### 输出转换为大写的变量（字段标题）名
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print(caption.upper())
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### 输出分隔线
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print(separators)
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# 输出值（systemInfo 中的项目）
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print(values)
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### 步骤：
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### 1) 保持该脚本为 uname.py （或任何你想要的名字）
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### 并通过如下命令给其执行权限：
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### chmod +x uname.py
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### 2) 执行它；
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### ./uname.py
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```
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如果你已经按照上述描述将上面的脚本保存到一个文件里，并给文件增加了执行权限，那么运行它：
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```
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# chmod +x uname.py
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# ./uname.py
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```
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如果试图运行脚本时你得到了如下的错误：
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```
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-bash: ./uname.py: /usr/bin/python3: bad interpreter: No such file or directory
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```
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这意味着你没有安装 Python3。如果那样的话，你要么安装 Python3 的包，要么替换解释器那行（如果如之前文章里概述的那样，跟着下面的步骤去更新 Python 执行文件的软连接，要特别注意并且非常小心）：
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```
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#!/usr/bin/python3
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```
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为
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```
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#!/usr/bin/python
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```
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这样会通过使用已经安装好的 Python 2 去执行该脚本。
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**注意**：该脚本在 Python 2.x 与 Pyton 3.x 上都测试成功过了。
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尽管比较粗糙，你可以认为该脚本就是一个 Python 模块。这意味着你可以在 IDLE 中打开它（File → Open… → Select file)：
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*在 IDLE 中打开 Python*
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一个包含有文件内容的新窗口就会打开。然后执行 Run → Run module（或者按 F5）。脚本的输出就会在原始的 Shell 里显示出来：
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*执行 Python 脚本*
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如果你想纯粹用 bash 写一个脚本，也获得同样的结果，你可能需要结合使用 [awk][3]、[sed][4]，并且借助复杂的方法来存储与获得列表中的元素（不要忘了使用 tr 命令将小写字母转为大写）。
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另外，在所有的 Linux 系统版本中都至少集成了一个 Python 版本（2.x 或者 3.x，或者两者都有）。你还需要依赖 shell 去完成同样的目标吗？那样你可能需要为不同的 shell 编写不同的版本。
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这里演示了面向对象编程的特性，它会成为一个系统管理员得力的助手。
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**注意**：你可以在我的 Github 仓库里获得 [这个 python 脚本][5]（或者其他的）。
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### 总结
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这篇文章里，我们讲解了 Python 中控制流、循环/迭代、和模块的概念。我们也演示了如何利用 Python 中面向对象编程的方法和属性来简化复杂的 shell 脚本。
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你有任何其他希望去验证的想法吗？开始吧，写出自己的 Python 脚本，如果有任何问题可以咨询我们。不必犹豫，在分割线下面留下评论，我们会尽快回复你。
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via: http://www.tecmint.com/learn-python-programming-to-write-linux-shell-scripts/
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作者：[Gabriel Cánepa][a]
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译者：[wi-cuckoo](https://github.com/wi-cuckoo)
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校对：[wxy](https://github.com/wxy)
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本文由 [LCTT](https://github.com/LCTT/TranslateProject) 原创编译，[Linux中国](https://linux.cn/) 荣誉推出
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[a]: http://www.tecmint.com/author/gacanepa/
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[1]: http://www.tecmint.com/learn-python-programming-and-scripting-in-linux/
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[2]: http://please%20note%20that%20the%20if%20/%20else%20statement%20is%20only%20one%20of%20the%20many%20control%20flow%20tools%20available%20in%20Python.%20We%20reviewed%20it%20here%20since%20we%20will%20use%20it%20in%20our%20script%20later.%20You%20can%20learn%20more%20about%20the%20rest%20of%20the%20tools%20in%20the%20official%20docs.
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[3]: http://www.tecmint.com/use-linux-awk-command-to-filter-text-string-in-files/
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[4]: http://www.tecmint.com/sed-command-to-create-edit-and-manipulate-files-in-linux/
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[5]: https://github.com/gacanepa/scripts/blob/master/python/uname.py
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