python基础7之subprocess模块
一、概述
我们在实际的工作中，需要跟操作系统的命令做交互，但我们如何用python去跟操作系统之间做交互呢？下面就来说说我们今天需要学习的模块:subprocess。
二、前言
在没有subprocess这个模块的时候，我们怎么去跟我们的操作系统做交互的呐？下面我们先说说这三个模块：os.system()、os.popen()、commands。
1、os.system()
作用：执行操作系统命令，只返回命令的执行状态（0：成功，非0：失败），不返回命令的执行结果。
>>> import os
>>> os.system("ls -l")
total 16708
-rw-------. 1 root root 1350 Jan 4 01:51 anaconda-ks.cfg
-rw-r--r--. 1 root root 8017 Jan 4 01:51 install.log
0 #执行返回的状态
>>> res = os.system("ls -l")
total 16708
-rw-------. 1 root root 1350 Jan 4 01:51 anaconda-ks.cfg
-rw-r--r--. 1 root root 8017 Jan 4 01:51 install.log
>>> res
0 #0： 表示成功
>>> res = os.system("lm")
sh: lm: command not found
>>> res
32512 #非0：表示失败
2、os.popen()
作用：执行操作系统命令，不返回命令的执行状态，只返回命令的执行结果。
>>> import os
>>> os.popen("ls -l")
<open file 'ls -l', mode 'r' at 0x7f5ded070540>
>>> res = os.popen("ls -l")
>>> a = res.read()# 注：只能读一次
>>> print(a) #打印返回结果
total 16708
-rw-------. 1 root root 1350 Jan 4 01:51 anaconda-ks.cfg
-rw-r--r--. 1 root root 8017 Jan 4 01:51 install.log
3、commands模块
作用：既可以获取命令的执行状态，也可以获取命令的执行结果，但是只能在python2.7有这个命令，在python3.5之后就没有,还有就是这个模块功能只支持Linux，Windows不支持，这边知道这个命令就行了，先忘记它吧。
>>> import commands #导入commands命令
>>> commands.getstatusoutput("ls -l")
(0, 'total 16708\n-rw-------. 1 root root 1350 Jan 4 01:51 anaconda-ks.cfg\n
-rw-r--r--. 1 root root 8017 Jan 4 01:51 install.log') #元组的形式返回
>>> res = commands.getstatusoutput("ls -l")
>>> res[0] #执行状态
0
>>> print(res[1]) #执行结果
total 16708
-rw-------. 1 root root 1350 Jan 4 01:51 anaconda-ks.cfg
-rw-r--r--. 1 root root 8017 Jan 4 01:51 install.log
三、subprocess模块
上面说commands模块在python3.5以后的版本就没有了，而且它又不支持Windows，那怎么办呢？不用担心，python3.5之后又出来新的模块更为强大，subprocess模块，下面我们就来说说它是运作的。
1、subprocess.run()
作用：运行命令，返回命令执行的结果（python3.5以后的版本才会有这个命令）
>>> import subprocess
# python 解析则传入命令的每个参数的列表
>>> subprocess.run(["df","-h"])
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/mapper/VolGroup-LogVol00
289G 70G 204G 26% /
tmpfs 64G 0 64G 0% /dev/shm
/dev/sda1 283M 27M 241M 11% /boot
CompletedProcess(args=['df', '-h'], returncode=0)
# 需要交给Linux shell自己解析，则:传入命令字符串，shell=True
>>> subprocess.run("df -h|grep /dev/sda1",shell=True)
/dev/sda1 283M 27M 241M 11% /boot
CompletedProcess(args='df -h|grep /dev/sda1', returncode=0)
2、subprocess.call()
作用：执行命令，返回命令的状态，0或者非0
>>> import subprocess >>> res = subprocess.call(["ls","-l"]) total 26976 -rw-r--r-- 1 1000 1000 10914 Jan 17 15:57 aclocal.m4 drwxr-xr-x 5 root root 4096 May 12 14:21 build -rwxr-xr-x 1 1000 1000 43940 Jan 17 15:57 config.guess >>> res #返回命令的状态 0
3、subprocess.check_call()
作用：执行命令，如果执行结果为0，正常返回，否则抛异常
>>> import subprocess >>> res = subprocess.check_call(["ls","-l"]) total 26976 -rw-r--r-- 1 1000 1000 10914 Jan 17 15:57 aclocal.m4 drwxr-xr-x 5 root root 4096 May 12 14:21 build >>> res 0
4、subprocess.getstatusoutput() 元祖
作用：接收字符串形式的命令，返回元组形式，第1个元素是执行状态，第二个是命令结果
>>> import subprocess
>>> subprocess.getstatusoutput('ls /bin/ls')
(0, '/bin/ls') #0:执行状态，'bin/ls':执行结果
5、subprocess.getoutput() 字符串
作用：接收字符串形式的命令，并且返回命令的结果
>>> import subprocess
>>> subprocess.getoutput('ls /bin/ls')
'/bin/ls' #返回命令的结果
6、subprocess.check_output()
作用：执行命令，并且返回结果，不是打印
>>> import subprocess >>> res = subprocess.check_output(["ls","-l"]) >>> res b'total 26976\n-rw-r--r-- 1 1000 1000 10914 Jan 17 15:57 aclocal.m4\n drwxr-xr-x 5 root root 4096 May 12 14:21 build\n -rwxr-xr-x 1 1000 1000 43940 Jan 17 15:57 config.guess\n -rw-r--r-- 1 root root 756903 May 12 14:18 config.log\n' #这边是以字节类型返回的
四、subprocess.Popen()
其实以上subprocess使用的方法，都是对subprocess.Popen的封装，下面我们就来看看这个Popen方法。
1、stdout
作用：标准输出
>>> import subprocess
>>> res = subprocess.Popen("df -h",shell=True,stdout=subprocess.PIPE) #需要管道标准输出
>>> res.stdout.read() #标准输出
b'Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on\n/dev/mapper/VolGroup-
LogVol00\n 289G 70G 204G 26% /\ntmpfs 64G 0 64G
0% /dev/shm\n/dev/sda1 283M 27M 241M 11% /boot\n'
>>> obj.stdout.close() #关闭标准输出
2、stdin
作用：标准输入
>>> import subprocess
>>> obj = subprocess.Popen(["python"], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
>>> obj.stdin.write("hello world") #标准输入
>>> obj.stdin.close() #关闭标准输入
#这里输入完成了是不是的把他的输出读出来？
>>> cmd_out = obj.stdout.read() #获取启动的进程的标准输出
>>> obj.stdout.close() #关闭标准输出
>>> cmd_error = obj.stderr.read() #获取启动的进程的标准错误
>>> obj.stderr.close() #关闭启动程序的标准错误
3、stderr
作用：标准错误
>>> import subprocess
>>> res = subprocess.Popen("lm -l",shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
>>> res.stderr.read() #标准输出错误
'/bin/sh: lm: command not found\n'
>>> obj.stderr.close() #关闭启动程序的标准错误
注意：上面的提到的标准输出都为啥都需要等于subprocess.PIPE,这个又是啥呢？原来这个是一个管道，这个需要画一个图来解释一下：
4、poll()
作用：定时检查命令有没有执行完毕，执行完毕返回0，没有完毕返回None
>>> import subprocess
>>> res = subprocess.Popen("sleep 20;echo 'hello'",shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
>>> print(res.poll())
None #没有执行完毕
>>> print(res.poll())
0 #执行完毕
5、wait()
作用：等待命令执行完成，并且返回结果状态
>>> res = subprocess.Popen("sleep 20;echo 'hello'",shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
>>> res.wait()
############
漫长等待中
############
0 #等待结束，返回执行结果状态
6、terminate()
作用：杀掉启动进程
>>> import subprocess
>>> res = subprocess.Popen("sleep 20;echo 'hello'",shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
>>> res.terminate() #杀掉启动的进程
>>> res.stdout.read() #杀掉后，标准输出为空
b''
7、communicate()
作用：执行的过程传数据，没什么用，先忘记它吧！以后用到再说
>>> import subprocess
>>> obj = subprocess.Popen(["python"], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
>>> obj.stdin.write("hello world") #标准输入
>>> out_error_list = obj.communicate(timeout=10)
>>> print(out_error_list) #输入的结果
('', ' File "<stdin>", line 1\n hello world\n ^\nSyntaxError: invalid syntax\n')
8、pid
作用：获取当前执行子shell的程序的进程号
>>> import subprocess
>>> res = subprocess.Popen("sleep 20;echo 'hello'",shell=True,stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE)
>>> res.pid #获取这个Linux shell的环境的进程号
30225
9、可用参数
- args：shell命令，可以是字符串或者序列类型（如：list，元组）
- bufsize：指定缓冲。0 无缓冲,1 行缓冲,其他 缓冲区大小,负值 系统缓冲
- stdin, stdout, stderr：分别表示程序的标准输入、输出、错误句柄
- 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
- 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。所以不能将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)。
- shell：同上
- cwd：用于设置子进程的当前目录
- env：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。
- universal_newlines：不同系统的换行符不同，True -> 同意使用 \n
- startupinfo与createionflags只在windows下有效将被传递给底层的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
