Python线程通信

subprocess

作用

模块用于生产新的进程，连接到其输入、输出、错误管道，并获取其返回值

1. 如何使用subprocess模块

启动子进程的推荐方法是使用以下方便功能。 对于更高级的用例，当这些不满足您的需要时，使用底层的Popen interface

• subprocess.call(args, *, stdin=None, stdout=None, stderr=None, shell=False)

作用：调用如args所示的系统命令，等待命令完成，返回returncode

Example：

>>> subprocess.call(["ls", "-l"])
0

>>> subprocess.call("exit 1", shell=True)
1

警告：使用shell = True可能是一个安全隐患。

注意：不要使用stdout = PIPE或stderr = PIPE，因为它可能发生子进程输出的死锁。 当需要管道时，使用popen与communicate（）方法

• subprocess.check_call(args, *, stdin=None, stdout=None, stderr=None, shell=False)

运行带参数的命令。 等待命令完成。 如果返回码为零，那么返回，否则抛出CalledProcessError。 CalledProcessError对象将在returncode属性中具有返回码

Example：

>>> subprocess.check_call(["ls", "-l"])
0

>>> subprocess.check_call("exit 1", shell=True)
Traceback (most recent call last):
   ...
subprocess.CalledProcessError: Command 'exit 1' returned non-zero exit status 1

• subprocess.check_output(args, *, stdin=None, stderr=None, shell=False, universal_newlines=False)

运行系统命令，并将输出返回给一个字节字符串，如果返回值不为0，则抛出CalledProcessError异常。

Example：

>>> subprocess.check_output(["echo", "Hello World!"])
'Hello World!\n'

>>> subprocess.check_output("exit 1", shell=True)
Traceback (most recent call last):
   ...
subprocess.CalledProcessError: Command 'exit 1' returned non-zero exit status 1

　　想要捕获错误信息，使用stderr=subprocess.STDOUT：

>>> subprocess.check_output(
...     "ls non_existent_file; exit 0",
...     stderr=subprocess.STDOUT,
...     shell=True)
'ls: non_existent_file: No such file or directory\n'

• subprocess.PIPE

特殊值，可以用作popen的stdin，stdout或stderr参数，并指示应打开标准流的管道。

• subprocess.STDOUT

可以用作Popen的stderr参数的特殊值，表示标准错误应该作为标准输出进入相同的句柄。

• 为了支持各种各样的用例，Popen构造函数（和方便函数）接受大量的可选参数。对于大多数典型的用例，许多这些参数可以安全地保留其默认值。最常需要的参数是：

  args是所有调用所必需的，应该是一个字符串或一系列程序参数。提供参数序列通常是优选的，因为它允许模块处理任何所需的转义和引用参数（例如，以允许文件名中的空格）。如果传递单个字符串，则shell必须为True（见下文），否则字符串必须简单地命名要执行的程序，而不指定任何参数。

  stdin，stdout和stderr分别指定执行程序的标准输入，标准输出和标准错误文件句柄。有效值为PIPE，现有文件描述符（正整数），现有文件对象和无。 PIPE表示应该创建一个新的管道给孩子。使用默认设置None，不会发生重定向;子进程的文件句柄将从父进程继承。此外，stderr可以是STDOUT，它指示来自子进程的stderr数据应该捕获到与stdout相同的文件句柄中。

  当stdout或stderr是管道，universal_newlines为True时，所有行尾都将转换为'\ n'，如open（）的通用换行符'U'模式参数所述。

  如果shell为True，指定的命令将通过shell执行。如果你使用Python主要用于增强的控制流，它提供了大多数系统shell，并仍然想要方便地访问其他shell功能，如shell管道，文件名通配符，环境变量扩展和扩展〜到用户的家

使用了shell=True这个参数。这个时候，我们使用一整个字符串，而不是一个表来运行子进程。Python将先运行一个shell，再用这个shell来解释这整个字符串。

Example:

import subprocess
out = subprocess.call("ls -l", shell=True)
out = subprocess.call("cd ..", shell=True)

• Popen 构造器

• 此模块中的基础过程创建和管理由Popen类处理。它提供了很多灵活性，以便开发人员能够处理方便功能未涵盖的较不常见的情况。

  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）
  在新进程中执行子程序。在Unix上，类使用os.execvp（） - 类行为来执行子程序。在Windows上，类使用Windows CreateProcess（）函数。 Popen的参数如下。

  args应该是一个程序参数序列或者一个单个字符串。默认情况下，如果args是一个序列，则要执行的程序是args中的第一个项目。如果args是字符串，解释是平台相关的，如下所述。有关与默认行为的其他差异，请参阅shell和可执行参数。除非另有说明，建议将args作为序列传递。

• Example：

• >>> import shlex, subprocess
  >>> command_line = raw_input()
  /bin/vikings -input eggs.txt -output "spam spam.txt" -cmd "echo '$MONEY'"
  >>> args = shlex.split(command_line)
  >>> print args
  ['/bin/vikings', '-input', 'eggs.txt', '-output', 'spam spam.txt', '-cmd', "echo '$MONEY'"]
  >>> p = subprocess.Popen(args) # Success!
  

• shell参数（默认为False）指定是否使用shell作为程序执行。 如果shell为True，则建议将args作为字符串而不是序列传递。

  在Unix上，shell = True，shell默认为/ bin / sh。 如果args是字符串，则该字符串指定要通过shell执行的命令。 这意味着字符串的格式必须与在shell提示符下键入时的格式完全一致。 这包括，例如，引用或反斜杠转义文件名中带有空格。 如果args是序列，则第一个项指定命令字符串，任何其他项将被视为shell本身的附加参数。 也就是说，Popen相当于：

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

• 在shell = true的Windows上，COMSPEC环境变量指定默认shell。 只有当你需要在Windows上指定shell = True的时候，你希望执行的命令是内置在shell中（例如dir或copy）。 您不需要shell = True来运行批处理文件或基于控制台的可执行文件。
• bufsize（如果给定）与内置open（）函数的相应参数意义相同：0表示无缓冲，1表示行缓冲，任何其他正值表示使用大小为（大约）的缓冲区。 负bufsize意味着使用系统默认值，这通常意味着完全缓冲。 bufsize的默认值为0（未缓冲）。
• 如果遇到性能问题，尝试通过将bufsize设置为-1或足够大的正值（例如4096）来启用缓冲。

• 如果preexec_fn设置为可调用对象，则该对象将在子进程中在子进程执行之前被调用。 （仅限Unix）

  如果close_fds为true，除了0,1和2之外的所有文件描述符将在子进程执行之前关闭。 （仅限Unix）。 或者，在Windows上，如果close_fds为true，则子进程将不继承任何句柄。 请注意，在Windows上，您不能将close_fds设置为true，也可以通过设置stdin，stdout或stderr重定向标准句柄。

  如果cwd不是None，子进程的当前目录在执行之前将被更改为cwd。 注意，在搜索可执行文件时不考虑此目录，因此您不能指定程序相对于cwd的路径。

  如果env不是None，它必须是定义新进程的环境变量的映射; 这些是使用而不是继承当前进程的环境，这是默认行为。

• 注意如果指定，env必须提供程序执行所需的任何变量。 在Windows上，为了运行side-by-side程序集，指定的env必须包含一个有效的SystemRoot。
  如果universal_newlines为True，文件对象stdout和stderr在通用换行模式下作为文本文件打开。 行可以由'\ n'，Unix行尾约定，'\ r'，旧的Macintosh约定或'\ r \ n'（Windows约定）中的任何一个终止。 所有这些外部表示被Python程序看作'\ n'。

• Exception

  • 如果在新程序开始执行之前，在子进程中引发的异常，将在父进程中重新生成。 此外，异常对象将有一个额外的属性称为child_traceback，这是一个字符串，包含从孩子的角度的追溯信息。

    最常见的异常是OSError。 例如，当尝试执行不存在的文件时，会发生这种情况。 应用程序应准备OSError异常。

    如果使用无效参数调用Popen，将引发ValueError。

    如果被调用的进程返回非零返回码，check_call（）和check_output（）将引发CalledProcessError。

• Security
  • 与其他popen函数不同，这个实现不会隐式地调用系统shell。 这意味着所有字符，包括shell元字符，都可以安全地传递给子进程。 显然，如果shell被显式地调用，则应用程序有责任确保所有空格和元字符被适当地引用。

Popen对象

• import subprocess
  child = subprocess.Popen(["ping","-c","5","www.google.com"])
  child.wait()
  print("parent process")

  此外，你还可以在父进程中对子进程进行其它操作，比如我们上面例子中的child对象:

  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

Popen.poll()

Popen.wait()

• Popen.communicate（input = None）

与进程交互：将数据发送到stdin。 从stdout和stderr读取数据，直到达到文件结束。 等待进程终止。 可选输入参数应为要发送到子进程的字符串，如果没有数据应发送到子进程，则为None。

communicate（）返回一个元组（stdoutdata，stderrdata）。

注意，如果你想发送数据到进程的stdin，你需要使用stdin = PIPE来创建Popen对象。 类似地，要在结果元组中获取除了None之外的任何值，您需要同时给予stdout = PIPE和/或stderr = PIPE。

Popen.stdin
如果stdin参数是PIPE，则此属性是向子进程提供输入的文件对象。 否则，它为无。

Popen.stdout
如果stdout参数是PIPE，则此属性是提供子进程输出的文件对象。 否则，它为无。

Popen.stderr
如果stderr参数是PIPE，则此属性是一个文件对象，它提供子进程的错误输出。 否则，它为无。

Popen.pid
子进程的进程ID。

请注意，如果将shell参数设置为True，那么这是生成的shell的进程ID。

Popen.returncode
子返回码，由poll（）和wait（）设置（间接通过communic（））。 无值表示进程尚未终止。

负值-N表示子节点由信号N（仅限Unix）终止。