如何在Python启动时执行任意代码？修改BuiltinImporter无效

问题背景 #

用户尝试修改Python 3.10中_frozen_importlib的BuiltinImporter类，在/data/data/com.termux/files/usr/lib/python3.10/importlib/_bootstrap.py里添加test属性后，重启Python依然无法读取该属性，核心需求是实现Python启动时自动执行指定代码（如print(1)）。

用户操作过程：

.../python3.10/importlib $ python
Python 3.10.5 (main, Jun  7 2022, 03:53:14) [Clang 12.0.8 (https://android.googlesource.com/toolchain/llvm-project c935d99d7 on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> globals()
{'__name__': '__main__', '__doc__': None, '__package__': None, '__loader__': <class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>, '__spec__': None, '__annotations__': {}, '__builtins__': <module 'builtins' (built-in)>}
>>> __loader__
<class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>
>>> __loader__.test
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: type object 'BuiltinImporter' has no attribute 'test'
>>> __import__('_frozen_importlib').__file__
'/data/data/com.termux/files/usr/lib/python3.10/importlib/_bootstrap.py'
>>>
[17]+  Stopped                 python
.../python3.10/importlib $ cd '/data/data/com.termux/files/usr/lib/python3.10/importlib/'
.../python3.10/importlib $ grep -rn "class BuiltinImporter"
_bootstrap.py:724:class BuiltinImporter:
.../python3.10/importlib $ echo "i will add 'test' attribute to 'BuiltinImporter' class"
i will add 'test' attribute to 'BuiltinImporter' class
.../python3.10/importlib $ nano _bootstrap.py
.../python3.10/importlib $ grep -rn "test="
_bootstrap.py:731:    test= "Hi!"
.../python3.10/importlib $ python
Python 3.10.5 (main, Jun  7 2022, 03:53:14) [Clang 12.0.8 (https://android.googlesource.com/toolchain/llvm-project c935d99d7 on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> __loader__
<class '_frozen_importlib.BuiltinImporter'>
>>> __loader__.test
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
AttributeError: type object 'BuiltinImporter' has no attribute 'test'
>>> # how can make this work?
>>>

为什么修改_bootstrap.py无效？ #

_frozen_importlib是Python解释器内置的冻结模块，它的代码已经被编译进Python的二进制执行文件中，运行时加载的是这个预编译版本，而不是你修改的_bootstrap.py文件，所以修改源码不会生效。

实现Python启动自动执行代码的可行方法 #

1. 利用PYTHONSTARTUP环境变量（仅交互式解释器） #

• 创建启动脚本，比如~/.python_startup.py，写入需要执行的代码：

  print(1)
  # 可添加其他初始化代码，比如导入常用模块
  import os
  import sys
  

• 在shell配置文件（如~/.bashrc、~/.zshrc或Termux的~/.bashrc）中添加环境变量：

  export PYTHONSTARTUP=~/.python_startup.py
  

• 重启shell或执行source ~/.bashrc使配置生效，之后每次启动交互式Python都会自动执行该脚本。

2. 使用site模块自定义脚本（全局生效） #

Python的site模块会自动加载特定目录下的自定义脚本，适用于所有Python运行场景（除非用-S参数跳过site模块）：

• 找到你的Python环境的site-packages目录，可通过以下命令查看：

  import site
  print(site.getsitepackages())
  

• 在该目录下创建sitecustomize.py文件，写入执行代码：

  print(1)
  

• 之后无论启动交互式解释器还是运行Python脚本，都会自动执行sitecustomize.py中的代码。

3. 启动时直接指定代码（临时/特定场景） #

如果仅需要临时生效或针对特定启动场景，可直接在启动命令中指定代码：

• 直接执行代码并进入交互式环境：

  python -c "print(1); exec(open('/dev/stdin').read())"
  

• 也可以将命令设为shell别名，方便使用：

  alias py='python -c "print(1); exec(open(\"/dev/stdin\").read())"'
  

  之后输入py即可自动执行print(1)并进入交互式环境。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mr. Nom4ik