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python中的subprocess.Popen()使用詳解

發(fā)布時間：2020-09-28 19:49:20 來源：腳本之家 閱讀：292 作者：豬笨是念來過倒 欄目：開發(fā)技術(shù)

從python2.4版本開始,可以用subprocess這個模塊來產(chǎn)生子進程,并連接到子進程的標準輸入/輸出/錯誤中去，還可以得到子進程的返回值。

subprocess意在替代其他幾個老的模塊或者函數(shù)，比如：os.system os.spawn* os.popen* popen2.* commands.*

一、subprocess.Popen

subprocess模塊定義了一個類： Popen

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)

各參數(shù)含義如下：

args:

args參數(shù)。可以是一個字符串，可以是一個包含程序參數(shù)的列表。要執(zhí)行的程序一般就是這個列表的第一項，或者是字符串本身。

subprocess.Popen(["cat","test.txt"])
subprocess.Popen("cat test.txt")

這兩個之中，后者將不會工作。因為如果是一個字符串的話，必須是程序的路徑才可以。(考慮unix的api函數(shù)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)

這是因為它相當于

subprocess.Popen(["/bin/sh", "-c", "cat test.txt"])

在*nix下，當shell=False（默認）時，Popen使用os.execvp()來執(zhí)行子程序。args一般要是一個【列表】。如果args是個字符串的話，會被當做是可執(zhí)行文件的路徑，這樣就不能傳入任何參數(shù)了。

注意：

shlex.split()可以被用于序列化復雜的命令參數(shù)，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)

可以看到，空格分隔的選項（如-input）和參數(shù)（如test.txt）會被分割為列表里獨立的項，但引號里的或者轉(zhuǎn)義過的空格不在此列。這也有點像大多數(shù)shell的行為。

在linux下，當shell=True時，如果arg是個字符串，就使用shell來解釋執(zhí)行這個字符串。如果args是個列表，則第一項被視為命令，其余的都視為是給shell本身的參數(shù)。也就是說，等效于：

subprocess.Popen(['/bin/sh', '-c', args[0], args[1], ...])

在Windows下，下面的卻又是可以工作的

subprocess.Popen(["notepad.exe", "test.txt"])
subprocess.Popen("notepad.exe test.txt")

這是由于windows下的api函數(shù)CreateProcess接受的是一個字符串。即使是列表形式的參數(shù)，也需要先合并成字符串再傳遞給api函數(shù)

subprocess.Popen("notepad.exe test.txt" shell=True)

等同于

subprocess.Popen("cmd.exe /C "+"notepad.exe test.txt" shell=True）

bufsize參數(shù):

如果指定了bufsize參數(shù)作用就和內(nèi)建函數(shù)open()一樣：0表示不緩沖，1表示行緩沖，其他正數(shù)表示近似的緩沖區(qū)字節(jié)數(shù)，負數(shù)表示使用系統(tǒng)默認值。默認是0。

executable參數(shù):

指定要執(zhí)行的程序。它很少會被用到：一般程序可以由args 參數(shù)指定。如果shell=True ，executable 可以用于指定用哪個shell來執(zhí)行（比如bash、csh、zsh等）。*nix下，默認是 /bin/sh ，windows下，就是環(huán)境變量 COMSPEC 的值。windows下，只有當你要執(zhí)行的命令確實是shell內(nèi)建命令（比如dir ，copy 等）時，你才需要指定shell=True ，而當你要執(zhí)行一個基于命令行的批處理腳本的時候，不需要指定此項。

stdin stdout和stderr：

stdin stdout和stderr，分別表示子程序的標準輸入、標準輸出和標準錯誤?？蛇x的值有PIPE或者一個有效的文件描述符（其實是個正整數(shù)）或者一個文件對象，還有None。如果是PIPE，則表示需要創(chuàng)建一個新的管道，如果是None，不會做任何重定向工作，子進程的文件描述符會繼承父進程的。另外，stderr的值還可以是STDOUT，表示子進程的標準錯誤也輸出到標準輸出。

preexec_fn參數(shù)：

如果把preexec_fn設置為一個可調(diào)用的對象（比如函數(shù)），就會在子進程被執(zhí)行前被調(diào)用。（僅限*nix）

close_fds參數(shù)：

如果把close_fds設置成True，*nix下會在開子進程前把除了0、1、2以外的文件描述符都先關閉。在 Windows下也不會繼承其他文件描述符。

shell參數(shù)：

如果把shell設置成True，指定的命令會在shell里解釋執(zhí)行。

cwd參數(shù)：

如果cwd不是None，則會把cwd做為子程序的當前目錄。注意，并不會把該目錄做為可執(zhí)行文件的搜索目錄，所以不要把程序文件所在目錄設置為cwd 。

env參數(shù)：

如果env不是None，則子程序的環(huán)境變量由env的值來設置，而不是默認那樣繼承父進程的環(huán)境變量。注意，即使你只在env里定義了某一個環(huán)境變量的值，也會阻止子程序得到其他的父進程的環(huán)境變量（也就是說，如果env里只有1項，那么子進程的環(huán)境變量就只有1個了）。例如：

>>> subprocess.Popen('env', env={'test':'123', 'testtext':'zzz'})
test=123
<subprocess.Popen object at 0x2870ad2c>
testtext=zzz

universal_newlines參數(shù):

如果把universal_newlines 設置成True，則子進程的stdout和stderr被視為文本對象，并且不管是*nix的行結(jié)束符（'/n'），還是老mac格式的行結(jié)束符（'/r' ），還是windows 格式的行結(jié)束符（'/r/n' ）都將被視為 '/n' 。

startupinfo和creationflags參數(shù)：

如果指定了startupinfo和creationflags，將會被傳遞給后面的CreateProcess()函數(shù)，用于指定子程序的各種其他屬性，比如主窗口樣式或者是子進程的優(yōu)先級等。（僅限Windows）

二、subprocess.PIPE

subprocess.PIPE

一個可以被用于Popen的stdin 、stdout 和stderr 3個參數(shù)的特輸值，表示需要創(chuàng)建一個新的管道。

subprocess.STDOUT

一個可以被用于Popen的stderr參數(shù)的輸出值，表示子程序的標準錯誤匯合到標準輸出。

實例：

>>>p=subprocess.Popen("df -h",shell=True,stdout=subprocess.PIPE)
>>>out=p.stdout.readlines()
>>>out
[b'Filesystem  Size Used Avail Capacity Mounted on\n', b'/dev/ad0s1a 713M 313M 343M 48% /\n', b'devfs   1.0K 1.0K  0B 100% /dev\n', b'/dev/ad0s1e 514M 2.1M 471M  0% /tmp\n', b'/dev/ad0s1f 4.3G 2.5G 1.4G 64% /usr\n', b'/dev/ad0s1d 2.0G 121M 1.7G  6% /var\n'
>>> for line in out:
...  print line.strip()
... 
Filesystem  Size Used Avail Capacity Mounted on
/dev/ad0s1a 713M 313M 343M 48% /
devfs   1.0K 1.0K  0B 100% /dev
/dev/ad0s1e 514M 2.1M 471M  0% /tmp
/dev/ad0s1f 4.3G 2.5G 1.4G 64% /usr
/dev/ad0s1d 2.0G 121M 1.7G  6% /var

stdout可以使用read(),readline(),readlines()等方法

三、方便的函數(shù)

1、subprocess.call

subprocess.call (*popenargs , **kwargs )

執(zhí)行命令，并等待命令結(jié)束，再返回子進程的返回值。參數(shù)同Popen，查看/usr/lib/python2.7/subprocess.py

去掉文檔，其實是這樣的：

def call(*popenargs, **kwargs):
 return Popen(*popenargs, **kwargs).wait()
>>> subprocess.call('ifconfig',shell=True)

2、subprocess.check_call

subprocess.check_call (*popenargs , **kwargs )

執(zhí)行上面的call命令，并檢查返回值，如果子進程返回非0，則會拋出CalledProcessError異常，這個異常會有個returncode

屬性，記錄子進程的返回值。

def check_call(*popenargs, **kwargs):
 retcode = call(*popenargs, **kwargs)
 if retcode:
  cmd = kwargs.get("args")
  raise CalledProcessError(retcode, cmd)
 return 0
>>> subprocess.check_call('ifconfig') 
>>> subprocess.call('noifconfig')
Traceback (most recent call last):
 File "<stdin>", line 1, in <module>
 File "/usr/local/lib/python2.7/subprocess.py", line 493, in call
 return Popen(*popenargs, **kwargs).wait()
 File "/usr/local/lib/python2.7/subprocess.py", line 679, in __init__
 errread, errwrite)
 File "/usr/local/lib/python2.7/subprocess.py", line 1228, in _execute_child
 raise child_exception
OSError: [Errno 2] No such file or directory

異常子進程里拋出的異常，會在父進程中再次拋出。并且，異常會有個叫child_traceback的額外屬性，這是個包含子進程錯誤traceback信息的字符串。遇到最多的錯誤回是 OSError，比如執(zhí)行了一個并不存在的子程序就會產(chǎn)生OSError。另外，如果使用錯誤的參數(shù)調(diào)用Popen，會拋出ValueError。當子程序返回非0時，check_call()還會產(chǎn)生CalledProcessError 異常。

安全性不像其他的popen函數(shù)，本函數(shù)不會調(diào)用/bin/sh來解釋命令，也就是說，命令中的每一個字符都會被安全地傳遞到子進程里。

3、check_output

check_output()執(zhí)行程序，并返回其標準輸出.
def check_output(*popenargs, **kwargs):
 process = Popen(*popenargs, stdout=PIPE, **kwargs)
 output, unused_err = process.communicate()
 retcode = process.poll()
 if retcode:
  cmd = kwargs.get("args")
  raise CalledProcessError(retcode, cmd, output=output)
 return output
p=subprocess.check_output('ifconfig')

結(jié)果是所有行/n分割的一個字符串可以直接print出來 這里開始

4、Popen對象

產(chǎn)生對象

p=subprocess.Popen("df -h",shell=True,stdout=subprocess.PIPE)
>>> dir(p)

Popen對象有以下方法：

Popen.poll()

檢查子進程是否已結(jié)束，設置并返回returncode屬性。

>>> p.poll()
0

Popen.wait()

等待子進程結(jié)束，設置并返回returncode屬性。

>>> p.wait() 
0

注意： 如果子進程輸出了大量數(shù)據(jù)到stdout或者stderr的管道，并達到了系統(tǒng)pipe的緩存大小的話，子進程會等待父進程讀取管道，而父進程此時正wait著的話，將會產(chǎn)生傳說中的死鎖，后果是非常嚴重滴。建議使用communicate() 來避免這種情況的發(fā)生。

Popen.communicate(input=None)

和子進程交互：發(fā)送數(shù)據(jù)到stdin，并從stdout和stderr讀數(shù)據(jù)，直到收到EOF。等待子進程結(jié)束。可選的input如有有的話，要為字符串類型。

此函數(shù)返回一個元組： (stdoutdata , stderrdata ) 。

注意，要給子進程的stdin發(fā)送數(shù)據(jù)，則Popen的時候，stdin要為PIPE；同理，要可以接收數(shù)據(jù)的話，stdout或者stderr也要為PIPE。

p1=subprocess.Popen('cat /etc/passwd',shell=True,stdin=subprocess.PIPE,stdout=subprocess.PIPE)    
>>> p2=subprocess.Popen('grep 0:0',shell=True,stdin=p1.stdout,stdout=subprocess.PIPE)

注意：讀到的數(shù)據(jù)會被緩存在內(nèi)存里，所以數(shù)據(jù)量非常大的時候要小心了。

>>> p.communicate()  
(b'Filesystem  Size Used Avail Capacity Mounted on\n/dev/ad0s1a 713M 313M 343M 48% /\ndevfs   1.0K 1.0K  0B 100% /dev\n/dev/ad0s1e 514M 2.1M 471M  0% /tmp\n/dev/ad0s1f 4.3G 2.5G 1.4G 64% /usr\n/dev/ad0s1d 2.0G 121M 1.7G  6% /var\n', None)

Popen.send_signal(signal)

給子進程發(fā)送signal信號。

注意：windows下目前只支持發(fā)送SIGTERM，等效于下面的terminate() 。

Popen.terminate()

停止子進程。Posix下是發(fā)送SIGTERM信號。windows下是調(diào)用TerminateProcess()這個API。

Popen.kill()

殺死子進程。Posix下是發(fā)送SIGKILL信號。windows下和terminate() 無異。

Popen.stdin

如果stdin 參數(shù)是PIPE，此屬性就是一個文件對象，否則為None 。

Popen.stdout

如果stdout參數(shù)是PIPE，此屬性就是一個文件對象，否則為None 。

Popen.stderr

如果stderr 參數(shù)是PIPE，此屬性就是一個文件對象，否則為None 。

Popen.pid

子進程的進程號。注意，如果shell 參數(shù)為True，這屬性指的是子shell的進程號。

>>> p.pid  
22303

Popen.returncode

子程序的返回值，由poll()或者wait()設置，間接地也由communicate()設置。

如果為None，表示子進程還沒終止。

如果為負數(shù)-N的話，表示子進程被N號信號終止。（僅限*nux）

用subprocess來代替其他函數(shù)都可以用subprocess來完成，我們假定是用 “from subprocess import *” 來導入模塊的：

代替shell命令：

p=`ls -l`

等效于

p=Popen(['ls','-l'],stdout=PIPE).communicate()[0]

代替shell管道：

p=`dmesg | grep cpu`

等效于

p1=Popen(['dmesg'],stdout=PIPE)
p2=Popen(['grep','cpu'],stdin=p1.stdout,stdout=PIPE)
output = p2.communicate()[0]
output
cpu0: <ACPI CPU> on acpi0\nacpi_throttle0: <ACPI CPU Throttling> on cpu0\n

>>> p1=subprocess.Popen('cat /etc/passwd',shell=True,stdout=subprocess.PIPE)    
>>> p2=subprocess.Popen('grep 0:0',shell=True,stdin=p1.stdout,stdout=subprocess.PIPE)
>>> p3=subprocess.Popen("cut -d ':' -f 7",shell=True,stdin=p2.stdout,stdout=subprocess.PIPE)
>>> print p3.stdout.read()

代替os.system()

lsl = os.system('ls '+'-l')

這個是一個返回狀態(tài)

等效于

p=Popen('ls -l', shell=True)
lsl=os.waitpid(p.pid,0)[1]

注意：

通常并不需要用shell來調(diào)用程序。用subprocess可以更方便地得到子程序的返回值。

其實，更真實的替換是：

try:
 retcode = call(“mycmd” + ” myarg”, shell=True)
if retcode < 0:
 print >>sys.stderr, “Child was terminated by signal”, -retcode
else:
 print >>sys.stderr, “Child returned”, retcode
 except OSError, e:
 print >>sys.stderr, “Execution failed:”, e

代替os.spawn系列

P_NOWAIT的例子

pid = os.spawnlp(os.P_NOWAIT, “/bin/mycmd”, “mycmd”, “myarg”)

等效于

pid = Popen(["/bin/mycmd", "myarg"]).pid

P_WAIT的例子

retcode = os.spawnlp(os.P_WAIT, “/bin/mycmd”, “mycmd”, “myarg”)

等效于

retcode = call(["/bin/mycmd", "myarg"])

返回值處理：

pipe = os.popen(“cmd”, ‘w')
...
rc = pipe.close()
if rc != None and rc % 256:
 print “There were some errors”

等效于

process = Popen(“cmd”, ‘w', shell=True, stdin=PIPE)
...
process.stdin.close()
if process.wait() != 0:
 print “There were some errors”

以上這篇python中的subprocess.Popen()使用詳解就是小編分享給大家的全部內(nèi)容了，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持億速云。

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