python中的subprocess.Popen() 执行shell命令

subprocess介绍

需要用到Python来执行shell脚本, 因此需要查看下subprocess模块文档。

根据官网文档描述：subprocess模块用于创建子进程， 这个模块用于替换旧版本中的一些模块， 如：os.system,

os.spawn*, os.popen*, os.popen*, popen2.*, commands.*， subprocess允许你能创建很多子进程， 创建的时候能能指定子进程和子进程的输入、输出、错误输出管道， 执行后能获取输出结果和执行状态。

subprocess模块的常用方法用法介绍

subprocess.run() --> python3.5中新增的函数， 执行指定的命令， 等待命令执行完成后返回一个包含执行结果的 CompletedProcess类的实例。

subprocess.call(): --> 执行指定的命令， 返回命令执行状态， 功能类似羽os.system（cmd）

subprocess.check_call(): --> python2.5中新增的函数, 执行指定的命令, 如果执行成功则返回状态码， 否则抛出异常。

【Tips】: 在python3.5之后的版本中， 官方文档中提倡通过subprocess.run()函数替代其他函数来使用subprocess模块的功能。在python3.5之前的版本中， 我们可以通过subprocess.call()来使用subprocess模块的功能。subprocess.run(), subprocess.call(), subprocess.check_call()都是通过对subprocess.Popen的封装来实现的高级函数。

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三. 这几个函数的定义以及参数

subprocess.run(args, *, stdin=None, input=None, stdout=None, stderr=None, shell=False, timeout=None, check=False, universal_newlines=False)

subprocess.call(args, *, stdin=None, stdout=None, stderr=None, shell=False, timeout=None)

subprocess.check_call(args, *, stdin=None, stdout=None, stderr=None, shell=False, timeout=None)
参数说明:

args: 要执行的shell命令， 默认应该是一个字符串序列, 如['ls', '-l'], 也可以是一个字符串如: 'ls -l', 但是此时需要把shell参数的值置为True。

【Tips】--> shell=True参数会让subprocess.call接受字符串类型的变量作为命令, 并调用shell去执行这个字符串, 当shell=False时， subprocess.call只接受数组变量作为命令, 并将数组的第一个元素作为命令, 剩下的全部作为该命令的参数。官方不推荐使用shell=True。

p = subprocess.run(["pwd"])
# p1 = subprocess.run(["cd"])
# p2 = subprocess.run(["ls", "-l"])
print(p)

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subprocess.Popen

subprocess的目的就是启动一个新的进程并且与之通信。

subprocess模块中只定义了一个类: Popen。可以使用Popen来创建进程，并与进程进行复杂的交互。它的构造函数如下：

class subprocess.Popen( args, 
      bufsize=0, 
      executable=None,
      stdin=None,
      stdout=None, 
      stderr=None, 
      preexec_fn=None, 
      close_fds=False, 
      shell=False, 
      cwd=None, 
      env=None, 
      universal_newlines=False, 
      startupinfo=None, 
      creationflags=0)

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参数args

参数args可以是字符串或者序列类型（如：list，元组），用于指定进程的可执行文件及其参数。如果是序列类型，第一个元素通常是可执行文件的路径。我们也可以显式的使用executeable参数来指定可执行文件的路径。

subprocess.Popen(["cat","test.txt"])
subprocess.Popen("cat test.txt")
这两个之中，后者将不会工作。因为如果是一个字符串的话，必须是程序的路径才可以。(考虑unix的api函数exec，接受的是字符串
列表)
但是下面的可以工作
subprocess.Popen("cat test.txt", shell=True)
这是因为它相当于
subprocess.Popen(["/bin/sh", "-c", "cat test.txt"])
在*nix下，当shell=False（默认）时，Popen使用os.execvp()来执行子程序。args一般要是一个【列表】。如果args是个字符串的
话，会被当做是可执行文件的路径，这样就不能传入任何参数了。

注意：
shlex.split()可以被用于序列化复杂的命令参数，比如：

>>> shlex.split('ls ps top grep pkill')
['ls', 'ps', 'top', 'grep', 'pkill']
>>>import shlex, subprocess
>>>command_line = raw_input()
/bin/cat -input test.txt -output "diege.txt" -cmd "echo '$MONEY'" 
>>>args = shlex.split(command_line)
>>> print args
['/bin/cat', '-input', 'test.txt', '-output', 'diege.txt', '-cmd', "echo '$MONEY'"]
>>>p=subprocess.Popen(args)

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可以看到，空格分隔的选项（如-input）和参数（如test.txt）会被分割为列表里独立的项，但引号里的或者转义过的空格不在此列
。这也有点像大多数shell的行为。

在*nix下，当shell=True时，如果arg是个字符串，就使用shell来解释执行这个字符串。如果args是个列表，则第一项被视为命令，
其余的都视为是给shell本身的参数。也就是说，等效于：
subprocess.Popen(['/bin/sh', '-c', args[0], args[1], ...])

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参数bufsize

参数bufsize一般0 无缓冲,1 行缓冲,其他正值 缓冲区大小,负值 采用默认系统缓冲(一般是全缓冲)

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参数executable

executable一般不用，args字符串或列表第一项表示程序名

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参数stdin, stdout, stderr

参数stdin, stdout, stderr分别表示程序的标准输入、输出、错误句柄。他们可以是PIPE，文件描述符或文件对象，也可以设置为None，表示从父进程继承。

subprocess.PIPE
　　在创建Popen对象时，subprocess.PIPE可以初始化stdin, stdout或stderr参数。表示与子进程通信的标准流。

subprocess.STDOUT
　　创建Popen对象时，用于初始化stderr参数，表示将错误通过标准输出流输出。

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参数shell

如果参数shell设为true，程序将通过shell来执行。

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参数env

参数env是字典类型，用于指定子进程的环境变量。如果env = None，子进程的环境变量将从父进程中继承。

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Popen的方法：

Popen.poll()
　　用于检查子进程是否已经结束。设置并返回returncode属性。

Popen.wait()
　　等待子进程结束。设置并返回returncode属性。

Popen.communicate(input=None)
　　与子进程进行交互。向stdin发送数据，或从stdout和stderr中读取数据。可选参数input指定发送到子进程的参数。Communicate()返回一个元组：(stdoutdata, stderrdata)。注意：如果希望通过进程的stdin向其发送数据，在创建Popen对象的时候，参数stdin必须被设置为PIPE。同样，如果希望从stdout和stderr获取数据，必须将stdout和stderr设置为PIPE。

Popen.send_signal(signal)
　　向子进程发送信号。

Popen.terminate()
　　停止(stop)子进程。在windows平台下，该方法将调用Windows API TerminateProcess（）来结束子进程。

Popen.kill()
　　杀死子进程。

Popen.pid
　　获取子进程的进程ID。

Popen.returncode
　　获取进程的返回值。如果进程还没有结束，返回None。

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进程通信：

如果想得到进程的输出，管道是个很方便的方法：

p=subprocess.Popen("dir", shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)  
(stdoutput,erroutput) = p.communicate()  

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import subprocess
p = subprocess.Popen("ls", shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
(stdoutput, erroutput) = p.communicate()
print(stdoutput)
print(erroutput)

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p.communicate会一直等到进程退出，并将标准输出和标准错误输出返回，这样就可以得到子进程的输出了。

上面的例子通过communicate给stdin发送数据，然后使用一个tuple接收命令的执行结果。

上面，标准输出和标准错误输出是分开的，也可以合并起来，只需要将stderr参数设置为subprocess.STDOUT就可以了，这样子：

p=subprocess.Popen("dir", shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)  
(stdoutput,erroutput) = p.communicate() 

如果你想一行行处理子进程的输出，也没有问题：

p=subprocess.Popen("dir", shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)  
while True:  
    buff = p.stdout.readline()  
    if buff == '' and p.poll() != None:  
        break 

死锁

但是如果你使用了管道，而又不去处理管道的输出，那么小心点，如果子进程输出数据过多，死锁就会发生了，比如下面的用法：

p=subprocess.Popen("longprint", shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)  
p.wait()  

longprint是一个假想的有大量输出的进程，当输出达到4096时，死锁就发生了。当然，如果我们用p.stdout.readline或者p.communicate去清理输出，那么无论输出多少，死锁都是不会发生的。或者我们不使用管道，比如不做重定向，或者重定向到文件，也都是可以避免死锁的。

subprocess还可以连接起来多个命令来执行。
在shell中我们知道，想要连接多个命令可以使用管道。
在subprocess中，可以使用上一个命令执行的输出结果作为下一次执行的输入。例子如下：

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