Python指令碼編寫入門與技術

Python 語法簡潔易讀，適合快速開發和程式碼複用，是安全專業人員的利器。本文涵蓋 Python 基礎語法、常用模組和套件，例如檔案操作、執行緒、通訊端以及多執行緒和平行程式設計，也說明瞭 Python 在安全領域的優勢，以及版本選擇、升級注意事項和 Python 3 的新功能。最後，文章也提供設定虛擬環境的建議，確保專案環境的獨立性。

protocolList = []
protocolList.append("ftp")
protocolList.append("ssh")
protocolList.append("smtp")
protocolList.append("http")
print(protocolList)
protocolList.sort()
print(protocolList)

protocols = ["ftp", "http", "smtp", "ssh"]
protocols[1] = "https"
print("New list content: ", protocols)

protocolList = []
protocolList.append("ftp")
protocolList.insert(0, "ssh")
print(protocolList)

protocolList = ['ftp', 'http', 'smtp']
protocolList.reverse()
print(protocolList)

protocolList = ['ftp', 'http', 'smtp']
print(protocolList[::-1])

protocolList = ["FTP", "HTTP", "SNMP", "SSH"]
toFind = "SSH"
found = False
for i in range(len(protocolList)):
    found = protocolList[i] == toFind
    if found:
        break
if found:
    print("Element found at index", i)
else:
    print("Element not found")

tuple1 = ("ftp", "ssh", "http", "snmp")
print(tuple1[0])
try:
    tuple1[0] = "FTP"
except TypeError as e:
    print(e)

services = {"ftp": 21, "ssh": 22, "smtp": 25, "http": 80}
print(services["ftp"])

services = {"ftp": 21, "ssh": 22, "smtp": 25, "http": 80}
services2 = {"ftp": 21, "ssh": 22, "snmp": 161, "ldap": 389}
services.update(services2)
print(services)

services = {"ftp": 21, "ssh": 22, "smtp": 25, "http": 80}
print(services["http"])
services["http"] = 8080
print(services["http"])

services = {"ftp": 21, "ssh": 22, "smtp": 25, "http": 80}
services["ldap"] = 389
print(services)

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice")

使用Python進行指令碼編寫

Python是一種簡單易讀、易寫的位元組編譯的物件導向程式語言。對於安全專業人員來說，這種語言非常適合，因為它允許快速測試開發以及未來可重複使用的物件。

本章將介紹Python程式設計的基礎知識，包括開發環境和方法論，以協助編寫指令碼。同時，也會探討用於安全和系統程式設計任務的主要模組和套件，例如讀寫檔案、使用執行緒、通訊端、多執行緒和平行。

為什麼選擇Python？

選擇Python作為主要程式語言有很多原因。重要的是，許多安全工具都是用Python編寫的。這種語言為擴充套件和新增功能到已有的工具提供了很多機會。讓我們來看看Python還提供了什麼：

• 它是一種多平台和開源的語言。
• 它是一種簡單、快速、強壯和強大的語言。
• 許多函式庫、模組和專案都專注於電腦安全，並使用Python編寫。
• 有很多檔案可供參考，並且擁有非常龐大的使用者社群。
• 它是一種旨在用幾行程式碼編寫強壯程式的語言，這是其他語言只有在包含許多特性後才能實作的。
• 它非常適合原型設計和快速概念驗證（Proof of Concept）。

Python的優點

Python的優點包括其簡單性、靈活性和豐富的資源。讓我們更深入地瞭解這些優點：

• 簡單易學：Python的語法簡單，易於學習和使用。
• 豐富的資源：Python擁有龐大的使用者社群和豐富的檔案，可以幫助開發者快速解決問題。
• 跨平台：Python可以在多個平台上執行，包括Windows、macOS和Linux。

Python指令碼編寫的技術需求

在開始閱讀本文之前，您應該瞭解Python程式設計的基礎知識，包括其基本語法、變數型別、資料型別、函式、字串和方法。我們將使用Python 3.7版本，可在www.python.org/downloads取得。

Python版本

本文使用Python 3.7版本，請確保您安裝了正確的版本。

探索Python資料結構

在本文中，我們將探討Python的資料結構，包括列表、字典、元組和迭代器。

列表

列表是一種有序的資料集合，可以包含不同型別的元素。

my_list = [1, 2, 3, "hello", 4.5]
print(my_list[0])  # 輸出：1

字典

字典是一種無序的資料集合，由鍵值對組成。

my_dict = {"name": "John", "age": 30}
print(my_dict["name"])  # 輸出：John

元組

元組是一種不可變的有序資料集合。

my_tuple = (1, 2, 3)
print(my_tuple[0])  # 輸出：1

迭代器

迭代器是一種可以遍歷資料集合的物件。

my_list = [1, 2, 3]
for item in my_list:
    print(item)

內容解密：

在上述範例中，我們展示了Python中不同的資料結構，包括列表、字典、元組和迭代器。這些資料結構是Python程式設計的基礎，瞭解它們對於編寫有效的Python程式碼至關重要。

Python函式、類別和管理例外

在本文中，我們將探討Python的函式、類別和管理例外。

函式

函式是一種可以重複使用的程式碼區塊。

def greet(name):
    print("Hello, " + name)

greet("John")  # 輸出：Hello, John

類別

類別是一種可以定義自訂資料型別的機制。

class Person:
    def __init__(self, name, age):
        self.name = name
        self.age = age

    def greet(self):
        print("Hello, my name is " + self.name)

person = Person("John", 30)
person.greet()  # 輸出：Hello, my name is John

例外管理

例外管理是一種可以處理執行時間錯誤的機制。

try:
    x = 1 / 0
except ZeroDivisionError:
    print("Cannot divide by zero!")

內容解密：

在上述範例中，我們展示了Python中的函式、類別和管理例外。這些是Python程式設計的重要概念，瞭解它們對於編寫強壯的Python程式碼至關重要。

管理依賴和虛擬環境

在本文中，我們將探討如何管理依賴和虛擬環境。

虛擬環境

虛擬環境是一種可以隔離Python環境的機制。

python -m venv myenv

依賴管理

依賴管理是一種可以管理專案依賴的機制。

pip freeze > requirements.txt

內容解密：

在上述範例中，我們展示瞭如何使用虛擬環境和依賴管理來管理Python專案的依賴。這些是Python開發的重要工具，瞭解它們對於編寫可維護的Python程式碼至關重要。

Python開發環境

在本文中，我們將探討不同的Python開發環境，包括Python IDLE和PyCharm。

Python IDLE

Python IDLE是一種簡單的Python開發環境。

PyCharm

PyCharm是一種功能強大的Python開發環境。

內容解密：

在上述範例中，我們展示了不同的Python開發環境，包括Python IDLE和PyCharm。這些是Python開發的重要工具，瞭解它們對於提高開發效率至關重要。

Python 指令碼程式設計介紹 5：多平台功能與版本

Python 直譯器可在多個平台上執行，包括 Linux、DOS、Windows 和 macOS X。當我們首次執行 Python 程式碼時，它會被轉譯成位元組碼。因此，在我們要執行 Python 程式或指令碼的系統中，需要安裝 Python 直譯器。

Python 版本選擇

本文將使用 Python 3.7 版本。如果你現在開始編寫新的 Python 程式碼，建議使用 Python 3。需要注意的是，Python 2 已停止支援，不再接收安全補丁，因此使用者應升級其程式碼至 Python 3。

從 Python 2 升級到 Python 3

如果你的程式碼可以從 Python 2 升級到 Python 3，建議進行升級。但對於大多數擁有現有 Python 2 程式碼函式庫的公司來說，最好的選擇可能是逐步升級，即讓程式碼同時相容 Python 2 和 3。一旦你轉換了所有程式碼，並在兩種版本下透過測試，就可以切換到 Python 3。

PEPs 與 Python 3 的新功能

Python Enhancement Proposals（PEPs）是 Python 社群中提出新功能或改進的主要論壇。它們使社群能夠審查、討論和改進提案。像 pep8 和 flake8 這樣的流行工具可以在執行於 Python 檔案時強制執行這些規則。主要 PEP 索引可以在 http://python.org/dev/peps 找到。

Python 3 提供了許多新功能，包括：

• Unicode 在標準函式庫中得到全面支援，並且是任何字串的預設型別。
• input 函式已更新。
• 模組已重新組織。
• 新的 asyncio 函式庫是標準函式庫的一部分，提供了一種定義明確的方式來執行非同步程式設計。
• 例外處理得到了改進。
• virtualenv 現在是標準 Python 發行版的一部分。

探索 Python 資料結構

在本文中，我們將回顧不同型別的資料結構，包括列表、元組和字典。我們將看到管理和操作這些資料結構的方法和操作，並提供實用的例子。

列表

Python 中的列表等同於 C 等程式語言中的動態向量。我們可以透過將元素括在方括號中並用逗號分隔來表達字面量。列表的第一個元素的索引是 0。

考慮以下示例：程式設計師可以使用 append() 方法建立一個列表，透過新增物件、列印物件，然後在列印之前對其進行排序。

protocolList = []
protocolList.append("ftp")
protocolList.append("ssh")
protocolList.append("smtp")
protocolList.append("http")
print(protocolList)
protocolList.sort()
print(protocolList)

內容解密：

此範例展示瞭如何使用 append() 方法向列表中新增元素，並使用 sort() 方法對列表進行排序。print() 函式用於輸出列表的內容。

列表還具有幫助操作其中值的方法，並允許在其中儲存多個變數，提供了一種更好的方式來對物件陣列進行排序。以下是一些常用的列表操作方法：

• .append(value)：在列表末尾新增一個元素。
• .count('x')：取得列表中 ‘x’ 的數量。
• .index('x')：傳回 ‘x’ 在列表中的索引。
• .insert('y', 'x')：在 ‘y’ 位置插入 ‘x’。
• .pop()：傳回最後一個元素並將其從列表中刪除。
• .remove('x')：刪除列表中的第一個 ‘x’。
• .reverse()：反轉列表中的元素。
• .sort()：對列表進行升序排序。

索引與修改列表元素

索引運算子允許存取特定元素，其語法是在列表名稱後面加上方括號中的索引。可以使用索引修改列表中的元素。

protocols = ["ftp", "http", "smtp", "ssh"]
protocols[1] = "https"
print("New list content: ", protocols)

內容解密：

此範例展示瞭如何使用索引修改列表中的元素。protocols[1] = "https" 將列表中的第二個元素（索引為 1）修改為 “https”。

向列表中新增元素

可以使用以下方法向列表中新增元素：

• list.append(value)：在列表末尾新增一個元素。
• list.insert(location, value)：在指定位置插入一個新元素。

protocolList = []
protocolList.append("ftp")
protocolList.insert(0, "ssh")
print(protocolList)

內容解密：

此範例展示瞭如何使用 append() 和 insert() 方法向列表中新增元素。append() 方法在列表末尾新增 “ftp”，而 insert() 方法在列表開頭（索引為 0）插入 “ssh”。

Python 資料結構探索與應用

在 Python 程式設計中，資料結構扮演著至關重要的角色。本章節將探討 Python 中的列表（list）、元組（tuple）以及字典（dictionary）等基本資料結構，並介紹如何使用這些資料結構來組織和管理資料。

列表操作

列表是一種可變的資料結構，允許我們在其中新增、刪除和修改元素。以下是一些常見的列表操作：

• 反轉列表：使用 reverse() 方法或 [::-1] 索引可以實作列表的反轉。

  protocolList = ['ftp', 'http', 'smtp']
  protocolList.reverse()
  print(protocolList)  # ['smtp', 'http', 'ftp']
  

  protocolList = ['ftp', 'http', 'smtp']
  print(protocolList[::-1])  # ['smtp', 'http', 'ftp']
  

• 搜尋元素：可以使用 for 迴圈和 range() 函式來搜尋列表中的特定元素。

  protocolList = ["FTP", "HTTP", "SNMP", "SSH"]
  toFind = "SSH"
  found = False
  for i in range(len(protocolList)):
      found = protocolList[i] == toFind
      if found:
          break
  if found:
      print("Element found at index", i)
  else:
      print("Element not found")
  

  內容解密：

  1. 使用 for 迴圈遍歷 protocolList 列表的索引。
  2. 將當前元素與 toFind 變數進行比較，如果相等則將 found 設為 True 並跳出迴圈。
  3. 根據 found 的值輸出搜尋結果。

元組

元組是一種不可變的資料結構，一旦建立就無法修改其內容。元組使用小括號 () 定義。

tuple = ("ftp", "ssh", "http", "snmp")
print(tuple[0])  # 'ftp'
try:
    tuple[0] = "FTP"
except TypeError as e:
    print(e)  # 'tuple' object does not support item assignment

內容解密：

1. 元組使用小括號定義，元素不可變。
2. 試圖修改元組中的元素會引發 TypeError。

Python 字典

字典是一種以鍵值對形式儲存資料的資料結構。字典使用大括號 {} 定義，鍵和值之間使用冒號 : 分隔。

services = {"ftp": 21, "ssh": 22, "smtp": 25, "http": 80}
print(services["ftp"])  # 21

• 更新字典：可以使用 update() 方法將兩個字典合併。

  services = {"ftp": 21, "ssh": 22, "smtp": 25, "http": 80}
  services2 = {"ftp": 21, "ssh": 22, "snmp": 161, "ldap": 389}
  services.update(services2)
  print(services)  
  # {'ftp': 21, 'ssh': 22, 'smtp': 25, 'http': 80, 'snmp': 161, 'ldap': 389}
  

  內容解密：

  1. 使用 update() 方法將 services2 的鍵值對更新到 services 中。
  2. 如果鍵重複，則後面的值會覆寫前面的值。

• 存取字典元素：可以使用鍵來存取對應的值。

  services = {"ftp": 21, "ssh": 22, "smtp": 25, "http": 80}
  print(services["http"])  # 80
  services["http"] = 8080
  print(services["http"])  # 8080
  

  內容解密：

  1. 使用鍵存取對應的值。
  2. 可以修改鍵對應的值。

• 新增鍵值對：可以直接指定新增鍵值對。

  services = {"ftp": 21, "ssh": 22, "smtp": 25, "http": 80}
  services["ldap"] = 389
  print(services)  
  # {'ftp': 21, 'ssh': 22, 'smtp': 25, 'http': 80, 'ldap':389}
  

  ####內容解密：

  • 直接對不存在的鍵指定即可新增鍵值對。

Python函式、類別與例外處理

Python函式

函式是執行特定任務的一段程式碼，可以提高程式碼的可讀性和可重複使用性。函式可以接受引數並傳回值。

def greet(name):
    print(f"Hello, {name}!")

greet("Alice") 
# Hello, Alice!

####內容解密：

1. 使用def關鍵字定義函式。
2. greet函式接受一個引數name並輸出問候語。