在 Linux 上的 python 中检测连接到 Raspberry Pi 的无线设备答案

【问题标题】：Detect wireless devices connected to Raspberry Pi in python on Linux在 Linux 上的 python 中检测连接到 Raspberry Pi 的无线设备
【发布时间】：2016-01-13 22:51:07
【问题描述】：

在我的 python 代码中，我需要获取连接到 Raspberry Pi 的“物理”WiFi 网络设备列表

我一直在这样做：

raw_output = check_output('iw dev', shell=True)

然后从raw_output提取我需要的所有数据

它工作正常，但在iw help 中它说Do NOT screenscrape this tool, we don't consider its output stable. 以我的方式获取这些数据真的不安全吗？如果是，正确的做法是什么？

【问题讨论】：

标签： python linux shell network-programming raspberry-pi

【解决方案1】：

“不要截屏这个工具，我们认为它的输出不稳定”的意思是随着iw 的新版本的发布，输出格式可能会改变。所以iw 的开发者警告你，如果你根据输出的解析来编写软件，它可能会在iw 的未来版本中中断。

以古老的ifconfig 命令为例。多年来，它的输出格式一直是这样的：

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:80:C8:F8:4A:51
          inet addr:192.168.99.35  Bcast:192.168.99.255  Mask:255.255.255.0
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:190312 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:86955 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:100 
          RX bytes:30701229 (29.2 Mb)  TX bytes:7878951 (7.5 Mb)
          Interrupt:9 Base address:0x5000

虽然它被认为是稳定的（甚至被一些人弃用和维护），但它在几年前发生了变化，现在看起来像这样：

eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.1.67  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.1.255
        inet6 fe80::8e89:a5ff:fe57:103c  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 8c:89:a5:57:10:3c  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 2219946  bytes 3178868967 (2.9 GiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 1241676  bytes 102998523 (98.2 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

...假设我做了一些软件，通过搜索“HWaddr”后面的字符串来查看 MAC 地址。现在它会被破坏，因为它应该寻找“ether”之后的字符串。

但只要你不更新iw，或者对你的工作进行定期测试，你应该不会遇到任何问题。

无论如何总是解析第三方工具的输出本质上有点脆弱，你只需要注意它。例如，输出可能取决于用户的 LOCALE 设置。现实生活中的示例，我使用ifconfig 的输出编写的一些脚本在某些用户环境中失败。根本原因：以下是法语语言环境中的输出：

eth0      Lien encap:Ethernet  HWaddr 00:FF:F2:58:32:A1  
          UP BROADCAST MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          Packets reçus:0 erreurs:0 :0 overruns:0 frame:0
          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 lg file transmission:1000 
          Octets reçus:0 (0.0 b) Octets transmis:0 (0.0 b)
          Interruption:23 Adresse de base:0x2000

注意法语的“Packets reçus”、“erreurs”和“Octets reçus”，而不是“RX packet”、“errors”和“RX bytes”。

编辑：

所以：

以我的方式获取这些数据真的不安全吗？

不是真的。您只需要记住，您的软件依赖于某些第三方软件的输出字符串，这些软件有些超出您的控制范围，并且将来可能会发生变化。这将是你的定期测试和维护工作，没什么可悲的，这就是软件的生命。

如果是，正确的做法是什么？

再次，“不”，但如果您想对此做到无懈可击：不要依赖第三方软件的文本输出。这通常涉及编写您的自己的代码来替换这些工具，这可能是一项艰巨的任务。如果这样做，您会使用一些第三方库，好吧，库 API 也会随着时间而变化...... :-)

编辑 2：

在你的情况下，不依赖于iw 的输出（即编写你自己的“mini iw”），并考虑到你想用 Python 编码：

在低级别iw，用 C 编写，使用 libnl（也在 C 中）与内核通信以获取信息/在网络接口上执行操作。

https://www.infradead.org/~tgr/libnl/

你很幸运：似乎有一个积极维护的 Python libnl 库版本。

https://pypi.python.org/pypi/libnl/0.2.0

所以计划是：

研究 iw C 源代码以了解 netlink/libnl 它执行的操作以获取/设置您感兴趣的部分。
在您的代码中使用 Python libnl 来复制它。

（请注意，libnl/netlink 被设计为一种非常通用的、长期可扩展的机制。它的设计目的确实是为了取代 ad-hoc ioctl。这种通用性带来了一定的复杂性：它可以相当复杂/涉及大量编码才能执行甚至简单的任务。）

正如我在上面写的那样，编写自己的代码来替换工具可能是一项艰巨的任务。对命令的输出进行 grep 编码只需几分钟即可编写代码，而在这里这可能需要数天或数周的工作。所以你必须在“快速简单但不那么干净”和“独立、干净、可扩展但昂贵”之间做出选择。这取决于：您是否致力于生产工业级、客户支持的软件，它是公司内部工具，还是只是一个周末的业余爱好软件项目。

【讨论】：

【解决方案2】：

我不知道是否适用于覆盆子，但使用@jbm 提到的途径，我浏览了 netlink 和 ioctl 教程并开发了 PyRIC (https://github.com/wraith-wireless/PyRIC)，它完全是 Python，没有子进程，iw 输出解析等。你问它很简单

pyw.interfaces() # get all system interfaces
=> ['lo','eth0','wlan']

pyw.winterfaces() # get all system wireless interfaces
=> ['wlan0']

如果您作为开发人员检查一下，我将不胜感激。

【讨论】：