Pythonで使えるPOSIXシステムコール入門：posixモジュールの基本と使い方

Pythonのposixモジュールは、UNIX環境でのみ動作する標準モジュールで、オペレーティングシステムが持つ低レベルな機能を直接利用できるようにします。

posixモジュールとosモジュールの関係

通常、このモジュールを直接インポートすることは推奨されていません。代わりにosモジュールを使用するのが一般的です。osモジュールは、UNIX環境においてposixモジュールのスーパーセット（上位互換）として機能します。

UNIX以外のシステムではposixモジュールは利用できませんが、osモジュールであれば一部の機能が制限されるものの、どのプラットフォームでも使用可能です。移植性を考慮したコードを書く場合は、必ずosモジュールを選びましょう。

どうしてもposixモジュールを使いたい場合は、次のようにインポートします。

import posix

posixモジュールには、さまざまなメソッドや定数が用意されています。ここでは代表的なものを紹介します。

定数：posix.environ

environは辞書型のオブジェクトで、環境変数のキーと値を保持しています。UNIX環境では、キーも値もバイト列（bytes型）として格納されます。例えば、environ[b'HOME']にアクセスすると、そのシステムのホームディレクトリのパスを取得できます。

注意点として、この辞書の内容を変更しても、execv()やpopen()など他のメソッドに渡される引数には反映されません。環境変数を実際に変更したい場合は、以下のいずれかの方法を使います。

• execve()メソッドに対して、変更後のenvironを明示的に引数として渡す
• system()やpopen()メソッドのコマンド文字列内に、変数の代入やexport文を記述する

メソッド：posix.open(file_name, mode)

open()メソッドは、ローカルディスク上のファイルを開き、ファイルディスクリプタ（整数値）を返します。ファイルディスクリプタがクローズされると、同じ番号が新しいファイルのために再利用されます。

メソッド：posix.read(file_descriptor, size)

read()メソッドは、ファイルディスクリプタを指定してファイルの内容を読み取ります。第2引数には読み込む最大バイト数を指定します。読み取り対象のディレクトリを指定しなかった場合、カレントディレクトリが自動的に選択されます。

サンプルコード

import posix

fruit_fd = posix.open("fruits", 0)
print(fruit_fd)  # ファイルディスクリプタを表示
val = posix.read(fruit_fd, 512)
print(val)
print("ホームディレクトリ: " + str(posix.environ[b'HOME']))

実行結果

$ python3 posix_example.py
3
b'Mango\nOrange\nBanana\nApple\nGuava\nGrape\nRaspberry\nBlueberry\nPineapple\nWatermelon\n'
The Home Directory: b'/home/unix_user'

このように、posixモジュールを使うことで、ファイル操作や環境変数へのアクセスなど、UNIXシステムレベルの処理をPythonから直接実行できます。ただし、前述の通り実務では移植性の高いosモジュールの利用が基本となるため、用途に応じて使い分けることが重要です。