Python3.0 sysというモジュールが原因でエラーが出ます。

Question

環境
windows10
Python3.6
プログラミング初心者 Pythonを勉強初めて一週間です。

状況
コマンドプロンプトからintrocs-pythonというフォルダに入っている、useargument.pyというファイルを開く。
実行をすると以下のエラーが出ます。

Hi, Traceback (most recent call last):
  File "useargument.py", line 12, in <module>
    stdio.write(sys.argv[1])
IndexError: list index out of range

[質問点１]このエラーによると、12行目のstdio.write(sys.argv[1])に問題があるようなのですが、
どのように修正すれば良いのか教えてください。

そもそも、stdio.pyというファイルはあるのですが、sys.py
というファイルは見つかりません。
外部から入力するこれらのモジュールと呼ばれるデータの集まりはライブラリと言うそうですが、これらのファイルはpythonをダウンロード時に一緒にダウンロードされているという理解で正しいですか？

import sys となっているのに関わらず、sys.pyというファイルが見つからないのが不思議です。
全データ検索で探しましたが見つかりません。
sys.stdin.pyという名前の似ているファイルは見つかりました。

[質問点２]コード内の
stdio.write(sys.argv[1])

というのはどのような命令なのでしょうか？
import でstdioがすでに紐づけされているので、その中のwrite という命令を行っている
ということでしょうか？

以下、useargument.py

#-----------------------------------------------------------------------
# useargument.py
#-----------------------------------------------------------------------

import stdio
import sys

# Accept a name as a command-line argument. Write a message containing
# that name to standard output.

stdio.write('Hi, ')
stdio.write(sys.argv[1])
stdio.writeln('. How are you?')

#-----------------------------------------------------------------------

# python useargument.py Alice
# Hi, Alice. How are you?

# python useargument.py Bob
# Hi, Bob. How are you?

# python useargument.py Carol
# Hi, Carol. How are you?

以下、stdio.py

    
import sys
import re

#-----------------------------------------------------------------------

# Change sys.stdin so it provides universal newline support. 

if (sys.hexversion < 0x03000000):
    import os
    sys.stdin = os.fdopen(sys.stdin.fileno(), 'rU', 0)
else:    
    sys.stdin = open(sys.stdin.fileno(), 'r', newline=None)
            
#=======================================================================
# Writing functions
#=======================================================================

def writeln(x=''):
    """
    Write x and an end-of-line mark to standard output.
    """
    if sys.hexversion < 0x03000000:
        x = unicode(x)
        x = x.encode('utf-8')
    else:
        x = str(x)
    sys.stdout.write(x)
    sys.stdout.write('\n')
    sys.stdout.flush()

#-----------------------------------------------------------------------

def write(x=''):
    """
    Write x to standard output.
    """
    if (sys.hexversion < 0x03000000):
        x = unicode(x)
        x = x.encode('utf-8')
    else:
        x = str(x)
    sys.stdout.write(x)
    sys.stdout.flush()

#-----------------------------------------------------------------------

def writef(fmt, *args):
    """
    Write each element of args to standard output.  Use the format
    specified by string fmt.
    """
    x = fmt % args
    if sys.hexversion < 0x03000000:
        x = unicode(x)
        x = x.encode('utf-8')
    sys.stdout.write(x)
    sys.stdout.flush()



_buffer = ''

#-----------------------------------------------------------------------

省略
#-----------------------------------------------------------------------

def isEmpty():
    """
    Return True if no non-whitespace characters remain in standard
    input. Otherwise return False.
    """
    global _buffer
    while _buffer.strip() == '':
        line = sys.stdin.readline()
        if sys.hexversion < 0x03000000:
            line = line.decode('utf-8')
        if line == '':
            return True
        _buffer += line
    return False

#-----------------------------------------------------------------------

省略

#-----------------------------------------------------------------------

def readAllInts():
    """
    Read all remaining strings from standard input, convert each to
    an int, and return those ints in an array. Raise a ValueError if
    any of the strings cannot be converted to an int.
    """
    strings = readAllStrings()
    ints = []
    for s in strings:
        i = int(s)
        ints.append(i)
    return ints

#-----------------------------------------------------------------------

def readFloat():
    """
    Discard leading white space characters from standard input. Then
    read from standard input a sequence of characters comprising a
    float. Convert the sequence of characters to a float, and return the
    float.  Raise an EOFError if no non-whitespace characters remain
    in standard input. Raise a ValueError if the next characters to be
    read from standard input cannot comprise a float.
    """
    s = _readRegExp(r'[-+]?(\d+(\.\d*)?|\.\d+)([eE][-+]?\d+)?')
    return float(s)

#-----------------------------------------------------------------------

def readAllFloats():
    """
    Read all remaining strings from standard input, convert each to
    a float, and return those floats in an array. Raise a ValueError if
    any of the strings cannot be converted to a float.
    """
    strings = readAllStrings()
    floats = []
    for s in strings:
        f = float(s)
        floats.append(f)
    return floats

#-----------------------------------------------------------------------

def readBool():
    """
    Discard leading white space characters from standard input. Then
    read from standard input a sequence of characters comprising a bool.
    Convert the sequence of characters to a bool, and return the
    bool.  Raise an EOFError if no non-whitespace characters remain
    in standard input. Raise a ValueError if the next characters to be
    read from standard input cannot comprise a bool.

    These character sequences can comprise a bool:
    -- True
    -- False
    -- 1 (means true)
    -- 0 (means false)
    """
    s = _readRegExp(r'(True)|(False)|1|0')
    if (s == 'True') or (s == '1'):
        return True
    return False

#-----------------------------------------------------------------------

def readAllBools():
    """
    Read all remaining strings from standard input, convert each to
    a bool, and return those bools in an array. Raise a ValueError if
    any of the strings cannot be converted to a bool.
    """
    strings = readAllStrings()
    bools = []
    for s in strings:
        b = bool(s)
        bools.append(b)
    return bools

#-----------------------------------------------------------------------

def readString():
    """
    Discard leading white space characters from standard input. Then
    read from standard input a sequence of characters comprising a
    string, and return the string. Raise an EOFError if no
    non-whitespace characters remain in standard input.
    """
    s = _readRegExp(r'\S+')
    return s

#-----------------------------------------------------------------------

def readAllStrings():
    """
    Read all remaining strings from standard input, and return them in
    an array.
    """
    strings = []
    while not isEmpty():
        s = readString()
        strings.append(s)
    return strings

#-----------------------------------------------------------------------

def hasNextLine():
    """
    Return True if standard input has a next line. Otherwise return
    False.
    """
    global _buffer
    if _buffer != '':
        return True
    else:
        _buffer = sys.stdin.readline()
        if sys.hexversion < 0x03000000:
            _buffer = _buffer.decode('utf-8')
        if _buffer == '':
            return False
        return True

#-----------------------------------------------------------------------

def readLine():
    """
    Read and return as a string the next line of standard input.
    Raise an EOFError is there is no next line.
    """
    global _buffer
    if not hasNextLine():
        raise EOFError()
    s = _buffer
    _buffer = ''
    return s.rstrip('\n')

#-----------------------------------------------------------------------

def readAllLines():
    """
    Read all remaining lines from standard input, and return them as
    strings in an array.
    """
    lines = []
    while hasNextLine():
        line = readLine()
        lines.append(line)
    return lines

#-----------------------------------------------------------------------

省略

#=======================================================================
# For Testing
#=======================================================================

def _testWrite():
    writeln()
    writeln('string')
    writeln(123456)
    writeln(123.456)
    writeln(True)
    write()
    write('string')
    write(123456)
    write(123.456)
    write(True)
    writeln()
    writef('<%s> <%8d> <%14.8f>\n', 'string', 123456, 123.456)
    writef('formatstring\n')

#-----------------------------------------------------------------------

省略

Answer 1

エラー原因についてはすでに回答あるとおりです。
ちなみにsys.argvとは「Python スクリプトに渡されたコマンドライン引数のリスト」です。

import sys となっているのに関わらず、sys.pyというファイルが見つからないのが不思議です。

これはsys.builtin_module_namesにヒントがあります。

コンパイル時に Python インタプリタに組み込まれた、すべてのモジュール名の入ったタプルです。

実際に以下を実行するとsysモジュールが含まれていることが分かります。

import sys
print(sys.builtin_module_names)

つまりPython.exeにもともと含まれているため、sys.pyのようなモジュールファイルとしては存在しないと考えます。

Answer 2

IndexError: list index out of rangeは配列の要素数以上の要素を参照しているときに起きるエラーです。
なので、argv[1]は存在しないということです。要素の数がいくつあるかを確認してみてください。

Comments

[Surface-Yuki]

回答ありがとうございます。
argv[1]とはなんですか？何を指しているものでしょうか？

sys.py ファイルが存在しない原因についてはわかりますか？

[black_sleepman]

`import sys`は`sys.py`が存在しなくても使用することができます。
sys.pyを用いて何かをオーバーライドしているのであれば、存在していてもいいですが、
特に何もしていないのであれば、存在しなくても大丈夫だと思います。

`argv`とはファイルを実行するときにつけた引数が入るものです。
例えば、`test.py`を実行する際に`./test.py hoge fuga`とした場合、
`argv[0]: hoge`
`argv[1]: fuga`
というふうにデータが入ります。なので、起動時に引数を渡せるようになり、
その引数によって処理を変更できるということです。