Python模块之subprocess--使用Popen来调用系统命令

当我们需要调用系统的命令的时候，最先考虑的os 模块。用os.system()和os.popen()来进行操作。但是这两个命令过于简单，不能完成一些复杂的操作，如给运行的命令提供输入或者读取命 令的输出，判断该命令的运行状态，管理多个命令的并行等等。这时subprocess中的Popen命令就能有效的完成我们需要的操作。在这里对 Popen予以简单介绍。

下面是一个很简单的例子，来自Python的官网教程：http://docs.python.org/library/subprocess.html

>>> import shlex, subprocess
>>> command_line = raw_input()
/bin/vikings -input eggs.txt -output "spam spam.txt" -cmd "echo '$MONEY'"
>>> args = shlex.split(command_line)
>>> print args
['/bin/vikings', '-input', 'eggs.txt', '-output', 'spam spam.txt', '-cmd', "echo '$MONEY'"]
>>> p = subprocess.Popen(args) # Success!

Popen它的构造函数如下：

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)

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。在windows操作系统上，Popen通过调用 CreateProcess()来创建子进程,CreateProcess接收一个字符串参数，如果args是序列类型，系统将会通过 list2cmdline()函数将序列类型转换为字符串。

参数bufsize：如果指定了bufsize参数作用就和内建函数open()一样：0表示不缓冲，1表示行缓冲，其他正数表示近似的缓冲区字节数，负数表
示使用系统默认值。默认是0。

参数executable用于指定可执行程序。一般情况下我们通过args参数来设置所要运行的程序。如果将参数shell设为 True，executable将指定程序使用的shell。在windows平台下，默认的shell由COMSPEC环境变量来指定。

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。

参数preexec_fn只在Unix平台下有效，用于指定一个可执行对象（callable object），它将在子进程运行之前被调用。

参数Close_sfs：在windows平台下，如果close_fds被设置为True，则新创建的子进程将 不会继承父进程的输入、输出、错误管 道。我们不能将close_fds设置为True同时重定向子进程的标准输入、输出与错误(stdin, stdout, stderr)。

如果参数shell设为true，程序将通过shell来执行。

参数cwd用于设置子进程的当前目录。

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。

参数Universal_newlines:不同操作系统下，文本的换行符是不一样的。如：windows下用’/r/n’表示换，而Linux下用 ‘/n’。如果将此参数设置为True，Python统一把这些换行符当作’/n’来处理。

参数startupinfo与createionflags只在windows下用效，它们将被传递给底层的CreateProcess()函数，用 于设置子进程的一些属性，如：主窗口的外观，进程的优先级等等。

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。

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.stdin 
如果在创建Popen对象是，参数stdin被设置为PIPE，Popen.stdin将返回一个文件对象用于策子进程发送指令。否则返回None。

Popen.stdout 
如果在创建Popen对象是，参数stdout被设置为PIPE，Popen.stdout将返回一个文件对象用于策子进程发送指令。否则返回 None。

Popen.stderr 
如果在创建Popen对象是，参数stdout被设置为PIPE，Popen.stdout将返回一个文件对象用于策子进程发送指令。否则返回 None。

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。

下面是一个非常简单的例子，来演示supprocess模块如何与一个控件台应用程序进行交 互。

import subprocess   

p = subprocess.Popen(“app2.exe”, stdin = subprocess.PIPE, /   
stdout = subprocess.PIPE, stderr = subprocess.PIPE, shell = False)   

p.stdin.write(’3/n’)   
p.stdin.write(’4/n’)   
print p.stdout.read()   

#—- 结果 —-   
input x:    
input y:    
3 + 4 = 7 

app2.exe也是一个非常简单的控制台程序，它从界面上接收两个数值，执行加操作，并将结 果打印到控制台上。代码如下：

#include <iostream>   
using namespace std;   

int main(int argc, const char *artv[])   
{   
int x, y;   
cout << “input x: ” << endl;   
cin >> x;   
cout << “input y: ” << endl;   
cin >> y;   
cout << x << ” + ” << y << ” = ” << x + y << endl;   

return 0;   
} 

supprocess模块提供了一些函数，方便我们用于创建进程。

subprocess.call(*popenargs, **kwargs)
运行命令。该函数将一直等待到子进程运行结束，并返回进程的returncode。文章一开始的例子就演示了call函数。如果子进程不需要进行交 互,就可以使用该函数来创建。

subprocess.check_call(*popenargs, **kwargs) 
与subprocess.call(*popenargs, **kwargs)功能一样，只是如果子进程返回的returncode不为0的话，将触发CalledProcessError异常。在异常对象中，包 括进程的returncode信息。

subprocess模块的内容就这么多。在Python手册中，还介绍了如何使用 subprocess来替换一些老的模块，老的函数的例子。赶兴趣的朋友可以看一下。