16. 附录：交互模式的补充细节

对应官方文档：16. Appendix 一句话导读：把前面散落的交互模式小知识收成一页——报错怎么读、脚本怎么变成可执行命令、启动时自动跑点什么、以及全机器和单用户两种定制钩子。

附录不是新知识，更像说明书最后一页的小字：都是「平时用不上，一遇上就到处翻」的东西。官方这一章只有一个编号小节 16.1，下面挂四个子小节，村长严格按这个编号走。

16.1 交互模式（Interactive Mode）

官方现在会告诉你：交互 REPL 其实有两种。

经典基础解释器：所有平台都支持，只带最基本的行控制能力，也就是教程里那个朴素的 >>>。
新交互 shell：从 Python 3.13 起成为默认，支持彩色输出、多行编辑、历史浏览和粘贴模式。

新 shell 多了几个功能键，值得记一下：

按键	作用
`F1`	进入交互帮助浏览器（也就是 `pydoc`）
`F2`	浏览命令行历史，去掉 `>>>` / `...` 提示符，也不带输出，方便复制
`F3`	进入粘贴模式，粘一大段代码不容易被自动缩进搅乱；再按一次返回普通模式

退出方式也变了：新 shell 里直接敲 exit 或 quit 就行，不用加括号。想退回经典解释器，设个环境变量即可：

# 临时退回经典 REPL
PYTHON_BASIC_REPL=1 python3

16.1.1 错误处理（Error Handling）

出错时解释器会打印错误消息和栈回溯（traceback）。接下来发生什么，取决于代码是从哪儿来的：

交互模式：打印完回到主提示符 >>>，会话不断，你可以接着改。
从文件 / 脚本读入：打印完 traceback，以非零退出码结束进程，好让 shell 或 CI 知道「这步挂了」。
被 try 的 except 子句接住的异常不算错误，不会触发上面这套流程。
少数错误无条件致命（解释器内部不一致、某些内存耗尽场景），同样非零退出。
所有错误信息写到标准错误流 stderr，正常输出写到标准输出 stdout；日志采集和重定向要靠这个区分。

# 被 except 接住的异常不会让脚本非零退出
try:
    1 / 0
except ZeroDivisionError as exc:
    print("接住了：", exc)

print("脚本继续执行到这里")

用命令行看退出码最直观：

python3 -c 'print("正常")' ; echo "退出码：$?"
python3 -c '1 / 0' ; echo "退出码：$?"

import sys

print("这行走 stdout")
print("这行走 stderr", file=sys.stderr)

在主提示符或次提示符按中断字符（通常是 Ctrl-C，有的键盘是 Delete），会丢弃当前这行输入并回到主提示符；但如果命令正在执行时按中断，则抛出 KeyboardInterrupt 异常，它可以被 try 接住。

# 模拟一次运行中的 Ctrl-C：证明它能被正常捕获
try:
    raise KeyboardInterrupt
except KeyboardInterrupt:
    print("Ctrl-C 被 try 接住，程序没有崩")

村长划重点：报错行为和「代码从哪来」有关，别把交互模式里「没事，还能继续敲」的直觉带到脚本里——脚本一报错就退出了。提问时贴文字版 traceback（连最后一行一起），别发截图；也要分清 red 的 stderr 和 black 的 stdout，2> 重定向的就是前者。

16.1.2 可执行 Python 脚本（Executable Python Scripts）

在 BSD 系的 Unix（含 macOS、Linux）上，Python 脚本可以像 shell 脚本一样直接执行，只要两件事：

文件头两个字符是 #!，第一行写成 #!/usr/bin/env python3；
给文件加上可执行位：chmod +x。

# 在 Python 里本来就是注释符，所以这一行不会破坏语法；但位置必须是文件最开头，前面空一行都不行。另外这一行要以 Unix 的 \n 结尾，有些平台不吃 Windows 的 \r\n。

#!/usr/bin/env python3
"""hello.py：加上可执行位后可以直接 ./hello.py 运行。"""
import sys

print("你好，我是可执行脚本")
print("解释器：", sys.executable)

chmod +x hello.py
./hello.py

为什么用 /usr/bin/env python3 而不是写死 /usr/bin/python3？env 会顺着当前 PATH 找解释器——配合第 12 章的虚拟环境，激活哪个 venv 就用哪个 Python，写死路径就把 venv 绕过去了。

Windows 没有「可执行位」这个概念：安装器会自动把 .py 关联到 python.exe，双击即可运行；若改成 .pyw 后缀，还会把那个黑色控制台窗口隐藏掉，适合做图形界面小程序。

村长划重点：两个最容易翻车的细节——#! 必须是文件前两个字符（前面不能有 BOM、空行、注释），且首行行尾必须是 \n。写完用 python3 -m pip 系列命令调试没问题、但 ./hello.py 提示「bad interpreter」，八成就是从 Windows 拷过来带了 \r\n。

16.1.3 交互式启动文件（The Interactive Startup File）

每次进 >>> 都要先 import 一堆东西？把环境变量 PYTHONSTARTUP 指向一个文件，启动时就会自动执行。它跟 Unix shell 的 .profile 是同一个思路。

几个边界要记清：

只在交互会话读取：跑脚本时不读；把 /dev/tty 显式指定为命令源时也不读（虽然那种情况其他方面像交互会话）。
文件里的代码执行在交互会话同一个命名空间，因此里面 import 的模块、def 的函数，进 >>> 直接就能用。
可以在里面改提示符 sys.ps1 / sys.ps2。
想在脚本里复用这份启动文件，必须自己显式 exec。

# ~/.pythonrc：由 PYTHONSTARTUP 指向，只在交互模式自动执行
import os
import sys

try:
    import readline
except ImportError:
    pass  # Windows 等平台没有 readline，跳过
else:
    import rlcompleter

    readline.parse_and_bind("tab: complete")

sys.ps1 = "村长> "
sys.ps2 = "..... "

# 顺带读一份当前目录下的项目级启动文件
if os.path.isfile(".pythonrc.py"):
    exec(open(".pythonrc.py", encoding="utf-8").read())

print("启动文件已加载，Tab 补全与自定义提示符就绪")

# 写进 ~/.zshrc 或 ~/.bashrc，之后每次新终端都生效
export PYTHONSTARTUP="$HOME/.pythonrc"
python3

脚本里想显式加载，就照官方给的写法：

import os

filename = os.environ.get("PYTHONSTARTUP")
if filename and os.path.isfile(filename):
    with open(filename, encoding="utf-8") as fobj:
        exec(fobj.read())

PYTHONSTARTUP 只在原生解释器生效，IPython 有自己的 ~/.ipython/profile_default/startup/ 目录（第 14 章提过），别把配置写错地方。

16.1.4 定制模块（The Customization Modules）

Python 还留了两个更底层的钩子：sitecustomize 和 usercustomize。它们属于 site 模块初始化流程，每次启动 Python 都会被导入，比 PYTHONSTARTUP 更早、影响面更广。

先找到用户级 site-packages 在哪：

import site

print("用户级 site-packages：", site.getusersitepackages())
print("全局 site-packages：", site.getsitepackages())
print("是否启用用户站点：", site.ENABLE_USER_SITE)

# 命令行里快速查同一个路径
python3 -c "import site; print(site.getusersitepackages())"

# 用 -s 临时禁用自动导入，排查「是不是定制模块搞的鬼」
python3 -s -c "import site; print(site.ENABLE_USER_SITE)"

把下面这份存成 usercustomize.py 丢进用户级目录，之后每次启动都会生效：

# usercustomize.py：放在用户级 site-packages 里，每次启动都会执行
import builtins

def clip(text, width=40):
    return text if len(text) <= width else text[:width] + "..."

builtins.clip = clip

builtins.clip 因此在任何模块里都能直接调用，不用 import。两者的区别：

钩子	放在哪	谁来创建	导入顺序	怎么关掉
`sitecustomize`	全局 `site-packages`	机器管理员	先导入	`-S` 或 `-s`
`usercustomize`	用户级 `site-packages`	你自己	后导入	`-s`

加一条时间线帮你理清：-S 会整个跳过 site 初始化；site 跑完 → sitecustomize → usercustomize → （若进入交互模式）才轮到 PYTHONSTARTUP。

村长划重点：这两个钩子影响这台机器上的每一次 Python 启动，包括别人写的脚本、构建工具、CI。别往里塞业务逻辑或打印语句，最容易出现的灵异现象就是「我代码没改，怎么行为变了」。排查第一步永远是 python3 -s，能复现问题就说明锅在定制模块里。

本章小结

16.1 讲交互 REPL 的两种形态：经典解释器全平台可用；Python 3.13 起默认的新 shell 支持彩色、多行编辑、F1 帮助、F2 历史浏览、F3 粘贴模式，exit / quit 不用加括号，可用 PYTHON_BASIC_REPL=1 退回。
16.1.1：出错打印消息与 traceback；交互模式回到主提示符，脚本模式非零退出；被 except 捕获的不算错误；错误信息走 stderr、正常输出走 stdout；Ctrl-C 在输入时丢弃当前行、在执行时抛 KeyboardInterrupt。
16.1.2：#!/usr/bin/env python3 必须是文件头两个字符且以 \n 结尾，配 chmod +x 即可 ./hello.py；Windows 靠 .py / .pyw 关联，无可执行位。
16.1.3：PYTHONSTARTUP 只在交互会话生效，与会话共用命名空间，可改 sys.ps1 / sys.ps2；脚本里要用必须自己 exec；IPython 不读它。
16.1.4：sitecustomize（全局，管理员）与 usercustomize（用户级，自己）由 site 在每次启动时导入，分别可用 -S / -s 禁用；排查异常行为先试 python3 -s。

16.1 交互模式（Interactive Mode）​

16.1.1 错误处理（Error Handling）​

16.1.2 可执行 Python 脚本（Executable Python Scripts）​

16.1.3 交互式启动文件（The Interactive Startup File）​

16.1.4 定制模块（The Customization Modules）​

本章小结​