Python实现subprocess执行外部命令

下面就来给大家详细讲解一下“Python实现subprocess执行外部命令”的完整攻略。

1. subprocess模块简介

subprocess是Python内置模块中的一个子模块，它提供了一个易于使用的接口来创建新的进程和与它们进行交互。使用该模块，我们可以执行外部命令并获取它们的输出，还可以将外部命令的输出作为另一个命令的输入。

2. subprocess模块基本用法

要使用subprocess模块执行外部命令，我们需要根据我们想要执行的命令创建一个Popen对象，然后使用该对象的方法进行交互。下面是一个基本的示例，它演示了如何使用subprocess模块执行“ls”命令并打印输出结果：

import subprocess

proc = subprocess.Popen(['ls', '-la'], stdout=subprocess.PIPE)
output = proc.communicate()[0]
print(output)

在这个示例中，我们通过调用Popen方法创建了一个Popen对象，参数是一个列表类型的命令序列。然后，我们使用PIPE（管道）选项指定输出流，这样我们就可以从执行的命令中获取输出。最后，我们通过communicate方法等待命令执行完毕，并获取命令的输出。

3. subprocess模块高级用法

subprocess模块不仅支持基本的使用方法，还提供了更高级的用法。例如，我们可以使用subprocess模块来进行进程间通信、创建后台进程等。

3.1. 进程间通信

在Popen对象中，有一个stdin参数和一个stdout参数，它们允许我们将一个进程的输出作为另一个进程的输入，从而实现进程间通信。例如，我们可以编写一个简单的shell程序，它会读取输入并将其发送到另一个进程中执行：

import subprocess

p1 = subprocess.Popen(['cat'], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE)
p2 = subprocess.Popen(['grep', 'hello'], stdin=p1.stdout, stdout=subprocess.PIPE)

output = p2.communicate()[0]
print(output.decode())

在这个示例中，我们使用了两个Popen对象，将一个进程的输出作为另一个进程的输入。在这个示例中，我们向“cat”命令输入数据，并将其输出通过管道传递给grep命令。grep命令过滤了包含“hello”字符串的行，并将结果输出到标准输出流。

3.2. 创建后台进程

有些时候，我们需要创建后台进程，并在主程序继续执行的同时监控进程的运行状态。为了实现这个功能，subprocess模块提供了一个叫做“subprocess.Popen.daemonize”方法：

import subprocess

proc = subprocess.Popen(['python', 'background.py'], stdout=subprocess.PIPE, preexec_fn=subprocess.Popen.daemonize)

在这个示例中，我们调用Popen.daemonize方法创建一个Popen对象，并启动了一个后台进程。该进程运行background.py脚本，并使用“stdout=subprocess.PIPE”选项将其输出重定向到标准输出流。preexec_fn选项告诉子进程在调用execve前执行它，默认为None。由于daemonize方法会将子进程的STDIN、STDOUT和STDERR重定向到/dev/null，因此会产生一些性能开销。因此，建议仅在必要时使用此功能。

综上所述，subprocess模块提供了丰富的功能和选项，可以满足我们对外部命令交互的需求。我们可以使用它来执行外部命令并获取其输出，也可以使用它来进行进程间通信和创建后台进程。