在系统监控、硬件诊断、自动化运维和桌面应用开发中，获取硬件设备信息是核心需求——比如检测CPU型号与使用率、内存容量与占用、硬盘分区与健康状态、显卡型号与性能等。Python凭借丰富的跨平台库，能快速实现硬件信息的采集与监控，无需依赖系统原生工具的复杂解析。
一、准备工作：安装必备依赖库
本文涉及的硬件检测功能依赖多个Python第三方库，部分为跨平台通用库，部分针对特定系统（Windows/Linux）。执行以下命令安装核心依赖：
pip install psutil py-cpuinfo gputil netifaces pywin32 # Windows
pip install psutil py-cpuinfo gputil netifaces pyudev # Linux
库功能说明：
psutil：跨平台系统监控库，获取CPU、内存、硬盘、网络等基础硬件信息；py-cpuinfo：解析CPU详细信息（型号、核心数、架构等）；GPUtil：检测NVIDIA显卡信息（型号、显存、使用率）；netifaces：获取网络适配器的IP、MAC地址等配置；pywin32（Windows）：调用Windows WMI接口获取主板、BIOS、USB设备信息；pyudev（Linux）：通过udev获取硬件设备的底层信息（如USB外设、主板）。
注意：Linux系统下获取部分硬件信息（如主板）需安装dmidecode工具（sudo apt install dmidecode），且需root权限运行脚本；macOS系统部分硬件信息检测需依赖IOKit，本文主要聚焦Windows和Linux平台。
二、CPU检测：型号、核心数与使用率
CPU是硬件的核心组件，需检测静态信息（型号、核心数、架构）和动态信息（使用率、温度）。
2.1 获取CPU静态信息（型号、核心数）
使用py-cpuinfo获取CPU详细型号，psutil获取核心数与线程数：
import cpuinfo
import psutildef get_cpu_static_info():"""获取CPU静态信息（型号、核心数、架构等）:return: 字典包含CPU静态信息"""cpu_info = cpuinfo.get_cpu_info()# 获取核心数与线程数physical_cores = psutil.cpu_count(logical=False) # 物理核心数logical_cores = psutil.cpu_count(logical=True) # 逻辑线程数（超线程）result = {"CPU型号": cpu_info.get("brand_raw", "未知"),"架构": cpu_info.get("arch", "未知"),"指令集": cpu_info.get("flags", "未知"),"物理核心数": physical_cores,"逻辑线程数": logical_cores,"主频": f"{cpu_info.get('hz_advertised_friendly', '未知')}"}return result# 测试
if __name__ == "__main__":cpu_static = get_cpu_static_info()print("=== CPU静态信息 ===")for key, value in cpu_static.items():print(f"{key}: {value}")
2.2 监控CPU动态信息（使用率、温度）
psutil可实时获取CPU使用率，温度检测需依赖系统底层接口（Windows通过WMI，Linux通过/sys/class/thermal）：
import psutil
import time# Windows温度检测：依赖pywin32的WMI
try:import win32com.client
except ImportError:win32com = Nonedef get_cpu_usage(interval=1):"""获取CPU整体使用率（百分比）:param interval: 采样间隔（秒），0为瞬时值:return: CPU使用率（%）"""return psutil.cpu_percent(interval=interval)def get_cpu_core_usage(interval=1):"""获取每个CPU核心的使用率:param interval: 采样间隔（秒）:return: 列表，每个元素为对应核心的使用率（%）"""return psutil.cpu_percent(interval=interval, percpu=True)def get_cpu_temperature():"""获取CPU温度（跨平台）:return: CPU温度（℃），获取失败返回None"""if win32com: # Windows系统try:wmi = win32com.client.GetObject("winmgmts:")# 查询CPU温度传感器temperature_info = wmi.InstancesOf("Win32_PerfFormattedData_Counters_ThermalZoneInformation")for sensor in temperature_info:temp = sensor.Temperature / 10 - 273.15 # 转换为℃return round(temp, 2)except Exception:return Noneelse: # Linux系统try:# 读取thermal_zone的温度（不同设备路径可能不同）with open("/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp", "r") as f:temp = int(f.read()) / 1000return round(temp, 2)except FileNotFoundError:return None# 测试CPU动态监控
if __name__ == "__main__":print("=== CPU动态信息 ===")print(f"CPU整体使用率：{get_cpu_usage()}%")print(f"各核心使用率：{get_cpu_core_usage()}%")cpu_temp = get_cpu_temperature()print(f"CPU温度：{cpu_temp}℃" if cpu_temp else "CPU温度：无法获取")
说明：CPU温度检测受硬件传感器和系统驱动限制，部分设备可能无法获取；Linux系统中thermal_zone0为常见的温度传感器路径，若不存在可尝试thermal_zone1等。
三、内存检测：容量、使用率与交换分区
内存检测主要关注物理内存和交换分区（虚拟内存）的总容量、已用容量、使用率。
import psutildef get_memory_info():"""获取物理内存信息:return: 字典包含总容量、已用容量、使用率等"""mem = psutil.virtual_memory()# 转换单位：字节→GBtotal = round(mem.total / (1024 ** 3), 2)used = round(mem.used / (1024 ** 3), 2)free = round(mem.free / (1024 ** 3), 2)available = round(mem.available / (1024 ** 3), 2)return {"总物理内存(GB)": total,"已用内存(GB)": used,"空闲内存(GB)": free,"可用内存(GB)": available,"内存使用率(%)": mem.percent}def get_swap_memory_info():"""获取交换分区（虚拟内存）信息:return: 字典包含交换分区信息"""swap = psutil.swap_memory()total = round(swap.total / (1024 ** 3), 2)used = round(swap.used / (1024 ** 3), 2)free = round(swap.free / (1024 ** 3), 2)return {"总交换分区(GB)": total,"已用交换分区(GB)": used,"空闲交换分区(GB)": free,"交换分区使用率(%)": swap.percent}# 测试
if __name__ == "__main__":print("=== 物理内存信息 ===")for key, value in get_memory_info().items():print(f"{key}: {value}")print("\n=== 交换分区信息 ===")for key, value in get_swap_memory_info().items():print(f"{key}: {value}")
关键指标：available（可用内存）指程序可直接使用的内存，比free（空闲内存）更能反映实际内存状态。
四、硬盘检测：分区、容量与健康状态
硬盘检测包括分区信息、容量使用率和健康状态（SMART）。
4.1 获取硬盘分区与容量信息
import psutildef get_disk_partitions():"""获取本地硬盘分区信息:return: 列表，每个元素为分区的详细信息"""partitions = []for part in psutil.disk_partitions(all=False): # all=False仅显示已挂载分区if "cdrom" in part.opts or part.fstype == "":continue # 跳过光驱和无效分区# 获取分区使用情况usage = psutil.disk_usage(part.mountpoint)partitions.append({"设备名": part.device,"挂载点": part.mountpoint,"文件系统": part.fstype,"总容量(GB)": round(usage.total / (1024 ** 3), 2),"已用容量(GB)": round(usage.used / (1024 ** 3), 2),"空闲容量(GB)": round(usage.free / (1024 ** 3), 2),"使用率(%)": usage.percent})return partitions# 测试
if __name__ == "__main__":print("=== 硬盘分区信息 ===")for idx, partition in enumerate(get_disk_partitions(), 1):print(f"\n分区{idx}:")for key, value in partition.items():print(f" {key}: {value}")
4.2 检测硬盘健康状态（SMART）
硬盘SMART（自我监测、分析与报告技术）可反映硬盘的健康状态，需借助第三方工具或系统接口：
- Windows：使用
wmic命令调用WMI接口； - Linux：安装
smartmontools（sudo apt install smartmontools），通过smartctl命令获取。
import subprocess
import platformdef get_disk_smart_status(disk_device="C:"):"""获取硬盘SMART健康状态（仅支持Windows/Linux）:param disk_device: 硬盘设备名（Windows为盘符，Linux为/dev/sda）:return: 健康状态（正常/警告/故障），获取失败返回None"""system = platform.system()try:if system == "Windows":# Windows通过wmic查询SMART状态cmd = f'wmic diskdrive get status /format:list'result = subprocess.check_output(cmd, shell=True, encoding="gbk").strip()if "OK" in result:return "正常"else:return "故障"elif system == "Linux":# Linux通过smartctl查询（需root权限）cmd = f"smartctl -H {disk_device}"result = subprocess.check_output(cmd, shell=True, encoding="utf-8").strip()if "PASSED" in result:return "正常"else:return "警告/故障"else:return Noneexcept Exception as e:print(f"获取SMART状态失败：{e}")return None# 测试
if __name__ == "__main__":if platform.system() == "Windows":status = get_disk_smart_status("C:")else:status = get_disk_smart_status("/dev/sda") # Linux需替换为实际设备名print(f"\n硬盘SMART健康状态：{status}")
注意：Linux系统需以root权限运行脚本（sudo python script.py），否则无法调用smartctl。
五、显卡检测：型号、显存与使用率
显卡检测分NVIDIA显卡（用GPUtil）、AMD显卡（需调用系统接口）和集成显卡（通过主板信息获取）。
5.1 NVIDIA显卡检测（GPUtil）
import GPUtildef get_nvidia_gpu_info():"""获取NVIDIA显卡信息（型号、显存、使用率）:return: 列表，每个元素为显卡的详细信息"""gpus = GPUtil.getGPUs()if not gpus:return Nonegpu_info = []for gpu in gpus:gpu_info.append({"显卡ID": gpu.id,"型号": gpu.name,"总显存(GB)": round(gpu.memoryTotal, 2),"已用显存(GB)": round(gpu.memoryUsed, 2),"空闲显存(GB)": round(gpu.memoryFree, 2),"显卡使用率(%)": gpu.load * 100,"温度(℃)": gpu.temperature})return gpu_info# 测试
if __name__ == "__main__":print("=== NVIDIA显卡信息 ===")nvidia_gpu = get_nvidia_gpu_info()if nvidia_gpu:for idx, gpu in enumerate(nvidia_gpu, 1):print(f"\n显卡{idx}:")for key, value in gpu.items():print(f" {key}: {value}")else:print("未检测到NVIDIA显卡")
5.2 AMD/集成显卡检测
AMD显卡和集成显卡的检测需依赖系统接口：
- Windows：通过
pywin32调用WMI查询显卡信息； - Linux：读取
/sys/class/drm目录或调用lspci命令。
import platform
import subprocess# Windows显卡检测依赖pywin32
if platform.system() == "Windows" and win32com:def get_amd_gpu_info_windows():"""Windows获取AMD/集成显卡信息"""wmi = win32com.client.GetObject("winmgmts:")gpus = wmi.InstancesOf("Win32_VideoController")gpu_info = []for gpu in gpus:gpu_info.append({"显卡名称": gpu.Name,"显存容量(MB)": gpu.AdapterRAM / (1024 ** 2) if gpu.AdapterRAM else "未知","驱动版本": gpu.DriverVersion})return gpu_info
else:def get_amd_gpu_info_linux():"""Linux获取AMD/集成显卡信息（通过lspci）"""try:cmd = "lspci | grep -E 'VGA|3D controller'"result = subprocess.check_output(cmd, shell=True, encoding="utf-8").strip()return [{"显卡信息": line} for line in result.split("\n")]except Exception as e:print(f"获取AMD显卡信息失败：{e}")return None# 测试
if __name__ == "__main__":print("=== AMD/集成显卡信息 ===")if platform.system() == "Windows" and win32com:amd_gpu = get_amd_gpu_info_windows()else:amd_gpu = get_amd_gpu_info_linux()if amd_gpu:for gpu in amd_gpu:print(gpu)else:print("未检测到AMD/集成显卡或无法获取信息")
六、网络适配器检测：IP、MAC与状态
使用netifaces和psutil获取网络适配器的硬件信息和连接状态：
import netifaces
import psutildef get_network_interfaces():"""获取网络适配器信息（名称、IP、MAC、状态）:return: 列表，每个元素为适配器的详细信息"""interfaces = []for iface in netifaces.interfaces():# 跳过回环接口if iface == "lo" or "Loopback" in iface:continueiface_info = {"名称": iface}# 获取MAC地址try:iface_info["MAC地址"] = netifaces.ifaddresses(iface)[netifaces.AF_LINK][0]["addr"]except KeyError:iface_info["MAC地址"] = "未知"# 获取IPv4地址try:iface_info["IPv4地址"] = netifaces.ifaddresses(iface)[netifaces.AF_INET][0]["addr"]iface_info["子网掩码"] = netifaces.ifaddresses(iface)[netifaces.AF_INET][0]["netmask"]except KeyError:iface_info["IPv4地址"] = "未分配"iface_info["子网掩码"] = "未分配"# 获取网络状态（是否连接）iface_info["状态"] = "已连接" if psutil.net_if_stats()[iface].isup else "未连接"interfaces.append(iface_info)return interfaces# 测试
if __name__ == "__main__":print("=== 网络适配器信息 ===")for idx, iface in enumerate(get_network_interfaces(), 1):print(f"\n适配器{idx}:")for key, value in iface.items():print(f" {key}: {value}")
七、主板与BIOS信息检测
主板和BIOS信息需通过系统底层接口获取，Windows和Linux实现方式不同：
7.1 Windows系统（WMI）
def get_motherboard_info_windows():"""Windows获取主板与BIOS信息"""if not win32com:return Nonewmi = win32com.client.GetObject("winmgmts:")# 主板信息board = wmi.InstancesOf("Win32_BaseBoard")[0]# BIOS信息bios = wmi.InstancesOf("Win32_BIOS")[0]return {"主板制造商": board.Manufacturer,"主板型号": board.Product,"主板序列号": board.SerialNumber,"BIOS制造商": bios.Manufacturer,"BIOS版本": bios.Version,"BIOS发布日期": bios.ReleaseDate}
7.2 Linux系统（dmidecode）
def get_motherboard_info_linux():"""Linux获取主板与BIOS信息（需dmidecode）"""try:# 主板信息board_cmd = "dmidecode -t baseboard | grep -E 'Manufacturer|Product Name|Serial Number'"board_result = subprocess.check_output(board_cmd, shell=True, encoding="utf-8").strip()# BIOS信息bios_cmd = "dmidecode -t bios | grep -E 'Manufacturer|Version|Release Date'"bios_result = subprocess.check_output(bios_cmd, shell=True, encoding="utf-8").strip()return {"主板信息": board_result,"BIOS信息": bios_result}except Exception as e:print(f"获取主板信息失败：{e}")return None# 测试
if __name__ == "__main__":print("=== 主板与BIOS信息 ===")if platform.system() == "Windows" and win32com:mb_info = get_motherboard_info_windows()else:mb_info = get_motherboard_info_linux()if mb_info:for key, value in mb_info.items():print(f"{key}: {value}")
八、USB外设检测
8.1 Windows系统（WMI）
def get_usb_devices_windows():"""Windows获取USB外设信息"""if not win32com:return Nonewmi = win32com.client.GetObject("winmgmts:")usb_devices = wmi.InstancesOf("Win32_USBControllerDevice")devices = []for dev in usb_devices:try:device_name = dev.Dependent.Descriptionif device_name not in devices:devices.append(device_name)except Exception:continuereturn devices
8.2 Linux系统（pyudev）
import pyudevdef get_usb_devices_linux():"""Linux获取USB外设信息"""context = pyudev.Context()devices = []for device in context.list_devices(subsystem="usb", DEVTYPE="usb_device"):devices.append({"设备名称": device.get("PRODUCT"),"制造商": device.get("MANUFACTURER"),"产品名": device.get("PRODUCT_NAME")})return devices
九、综合硬件检测脚本
将上述功能整合为一个完整的硬件检测脚本，一键输出所有硬件信息：
import platform
import psutil
import cpuinfo
import GPUtil
import netifaces# 导入前文定义的所有函数
# ...（此处省略前文函数，实际使用时需包含）def comprehensive_hardware_detection():"""综合硬件检测"""print("="*50)print(" Python硬件检测报告")print("="*50)# CPU信息print("\n【1. CPU信息】")cpu_static = get_cpu_static_info()for key, value in cpu_static.items():print(f" {key}: {value}")print(f" CPU使用率: {get_cpu_usage()}%")cpu_temp = get_cpu_temperature()print(f" CPU温度: {cpu_temp}℃" if cpu_temp else " CPU温度: 无法获取")# 内存信息print("\n【2. 内存信息】")mem_info = get_memory_info()for key, value in mem_info.items():print(f" {key}: {value}")# 硬盘信息print("\n【3. 硬盘信息】")disk_partitions = get_disk_partitions()for idx, part in enumerate(disk_partitions, 1):print(f" 分区{idx}: {part['设备名']} ({part['挂载点']})")print(f" 总容量: {part['总容量(GB)']}GB, 使用率: {part['使用率(%)']}%")disk_smart = get_disk_smart_status("C:" if platform.system() == "Windows" else "/dev/sda")print(f" 硬盘健康状态: {disk_smart}")# 显卡信息print("\n【4. 显卡信息】")nvidia_gpu = get_nvidia_gpu_info()if nvidia_gpu:for gpu in nvidia_gpu:print(f" NVIDIA显卡: {gpu['型号']}, 显存使用率: {gpu['显卡使用率(%)']}%")else:if platform.system() == "Windows" and win32com:amd_gpu = get_amd_gpu_info_windows()else:amd_gpu = get_amd_gpu_info_linux()if amd_gpu:print(f" AMD/集成显卡: {amd_gpu}")# 网络适配器print("\n【5. 网络适配器】")net_ifaces = get_network_interfaces()for iface in net_ifaces:print(f" {iface['名称']}: {iface['IPv4地址']} ({iface['状态']})")# 主板与BIOSprint("\n【6. 主板与BIOS】")if platform.system() == "Windows" and win32com:mb_info = get_motherboard_info_windows()else:mb_info = get_motherboard_info_linux()if mb_info:for key, value in mb_info.items():print(f" {key}: {value}")print("\n" + "="*50)if __name__ == "__main__":comprehensive_hardware_detection()