Python subProcess库以及Popen类的使用

subprocess库是一个十分强大且常用的库，它可以用来调用第三方工具（例如：exe、另一个python文件、命令行工具）。

1.常用函数
call() ：执行由参数提供的命令，把数组作为参数运行命令。

retcode = subprocess.call(["ls", "-l"])
【注意1】 在Linux系统中上述代码运行没有问题，但是在windows中上述代码运行会报错：FileNotFoundError: [WinError 2] 系统找不到指定的文件。这是由于call函数的shell参数默认为False状态，这个状态windows下并不支持，需要修改shell为True状态：

retcode = subprocess.call("ls -l",shell=True)
【注意2】 call函数建议在Linux系统中使用，在Windows系统中有诸多限制。在Linux系统中，call函数会直接打印出参数运行后的结果，而赋值的是返回结果，而非运行结果。例如下面的运行结果，直接打印出目录，但r的值为0。

【注意3】 在Windows系统下使用call函数要注意命令的区别，例如：复制应该是“copy”而非“cp”。
错误代码：

subprocess.call(['cp', train_blur[index], os.path.join(args.output_path, 'train\\blur\\%s'%('_'.join(train_blur[index].split('\\')[-3:])))], shell=True)
正确代码：

subprocess.call(['copy', train_blur[index], os.path.join(args.output_path, 'train\\blur\\%s'%('_'.join(train_blur[index].split('\\')[-3:])))], shell=True)
【注意4】 在使用call函数的时候尽量不要使用shell的True参数，会造成安全上的问题。

※运行代码：

retcode = subprocess.call(["ls", "-l"])

check_call()：和上面的call()作用相同，唯一的不同点在于对于返回值的处理上。
当call()函数和check_call()函数的返回值都为1的时候：

check_call()函数的返回值为1的时候会报错。并且check_call()函数会把运行结果赋值给变量，而call()函数会把返回值复制给变量。

check_output()：和上面的两个函数作用相同，唯一的不同点是，这个函数可以获得返回的结果。

2. Popen模块
Popen()：相较于上面的三个函数，popen()更加精细化，上面的三个函数都是父进程会等待子进程结束，但是popen()函数只有在使用 wait() 时才会等待。所以，上面的三个函数相当于，popen+wait的组合。

child = subprocess.Popen(['ping','-c','4','127.0.0.1'])
child.wait(4)
#或
child = subprocess.Popen('ping -c4 127.0.0.1',shell=True)
child.wait(4)
wait()还可以设置超时时间，超过时间父进程将就不在等待了。
结果如图：
Popen还有三个参数，分别为：stdin、stdout、stderr。
例如：

p2 = subprocess.Popen(["grep","0:0"],stdin=p1.stdout, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
stdout是标准输出重定向；
stdin：我们可以看到，结果被储存进了subprocess.PIPE里，实际上，subprocess.PIPE将多个子进程的输入和输出连接在一起，构成管道(pipe)，我们也可以利用这个特性，将stdout和stdin一起使用进行连续的输入输出：

c1 = subprocess.Popen(["uname","-a"], stdout=subprocess.PIPE)
c2 = subprocess.Popen(["wc"],stdin=child1.stdout,stdout=subprocess.PIPE)
out = c1.communicate()
print(out)
out = c2.communicate()
print(out)

subprocess.PIPE实际上为文本流提供一个缓存区。c1的stdout将文本输出到缓存区，随后c2的stdin从该PIPE中将文本读取走。c2的输出文本也被存放在PIPE中，直到communicate()方法从PIPE中读取出PIPE中的文本。
stderr：不常用，返回错误信息，我们可一对其进行标准输出，例如：

p = subprocess.Popen(args, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)
【注意1】 communicate()是Popen对象的一个方法，该方法会阻塞父进程，直到子进程完成。

communicate() 返回一个元组 (stdout_data, stderr_data) 。如果流以文本模式打开，则数据将是字符串；否则，字节。

请注意，如果要将数据发送到进程的标准输入，则需要使用 stdin=PIPE 创建 Popen 对象。同样，要在结果元组中获得除 None 以外的任何内容，您还需要提供 stdout=PIPE 和/            或 stderr=PIPE。

如果进程在 timeout 秒后没有终止，则会引发 TimeoutExpired 异常。捕获此异常并重试通信不会丢失任何输出。

如果超时到期，子进程不会被杀死，因此为了正确清理well-behaved应用程序应该杀死子进程并完成通信：

【注意2】 pipe的有大小限制，Linux默认的pipe size是64KB。当大于64kb时，如果使用 Popen.wait() 方式等待程序结束获取返回值，会导致死锁，程序卡在 wait() 调用上。communicate将数据不是放在pipe中，而是放在内存中
所以，推荐使用communicate方式获得返回结果
【注意3】 输出输入小技巧：当参数传入不进去的时候，例如ip地址，可以将参数拼接在一起传入，例如（注意“ip”前面的加号+）：

p=subprocess.Popen("ping -c 4 " + ip, shell=True, stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)

3. 子进程常用方法
child.pid：返回子进程的pid

child.poll() ：检查子进程状态

child.kill() ：终止子进程

child.send_signal() ：向子进程发送信号

child.terminate() ：终止子进程