函数和常用模块【day06】：subprocess模块（十）

本节内容

1、概述

2、前言

3、subprocess模块

4、subprocess.Popen()

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()

>>> 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

注：执行popen()不是直接返回命令的执行结果的，而是需要read一下，这是因为popen相当于打开了一个文件，它把结果存到文件中，只不过它是相当于存在内存中了，但是你好像打开文件的样子去取一样。

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)

注：看到上面run函数的使用，这边有很多小伙伴有点不解，这边我解释一下：第1种情况是：执行的命令需要让python去解释执行这个命令，执行的命令以及参数，需要以列表的形式传入。第二种情况：但是如果需要交给Linux shell环境去解析的还，这传入命令的字符串，并且声明shell=True即可。

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()

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()

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