Python 执行系统命令-工具盒子

Python 编程过程中经常会用到系统命令，本文记录实现方法。

系统命令 {#系统命令}

作为胶水语言，Python可以很方便的执行系统命令，Python3中常用的执行操作系统命令有以下方式

os.system()
os.popen()
subprocess 模块

os.system {#os-system}

执行命令但无法获取取命令输出时，可以使用 os.system
os.system() 是C语言 system() 函数的封装，返回命令的退出状态码，命令执行结果输出到标准输出（stdout/窗口）。
system函数可以将字符串转化成命令在服务器上运行；其原理是每一条system函数执行时，其会创建一个子进程在系统上执行命令行，子进程的执行结果无法影响主进程。
其返回值是指令运行后返回的状态码，0表示指令成功执行，1表示失败，256表示没有返回结果，该方法适用于系统命令不需要输出内容的场景。
用法：

示例：

os.popen {#os-popen}

这种调用方式是通过管道的方式来实现，这个函数的返回值是一个文件对象，可以读或者写(由mode决定，mode默认是'r')。如果mode为'r'，调用该对象的 read() 或 readlines() 方法可以读取输出内容。
用法：

os.system(cmd) 或 os.popen(cmd)，前者返回值是脚本的退出状态码，后者的返回值是脚本执行过程中的输出内容。
示例：

subprocess {#subprocess}

subprocess模块是python从2.4版本开始引入的模块，主要用来取代一些旧的模块方法，如os.system、os.spawn、os.popen、commands.*等。官方推荐使用该模块执行系统命令，subprocess模块通过子进程来执行外部指令，并通过input/output/error管道，获取子进程的执行的返回信息。

好处在于:运用对线程的控制和监控，将返回的结果赋于一变量，便于程序的处理。

subprocess.Popen() {#subprocess-Popen}

使用Popen可以创建进程，并与进程进行复杂的交互。

用法：

在一些复杂场景中，我们需要将一个进程的执行输出作为另一个进程的输入。在另一些场景中，我们需要先进入到某个输入环境，然后再执行一系列的指令等。这个时候我们就需要使用到suprocess的Popen()方法。该方法有以下参数

| 参数 | 作用 | |--------------------|-------------------------------------------| | args | 一般是一个字符串，是要执行的shell命令内容 | | bufsize | 设置缓冲，负数表示系统默认缓冲，0表示无缓冲，正数表示自定义缓冲行数 | | stdin | 程序的标准输入句柄，NONE表示不进行重定向，继承父进程，PIPE表示创建管道 | | stdout | 程序的标准输出句柄，参数意义同上 | | stderr | 程序的标准错误句柄，参数意义同上，特殊，可以设置成STDOUT，表示与标准输出一致 | | shell | 为True时，表示将通过shell来执行 | | cwd | 用来设置当前子进程的目录 | | env | 用于指定子进程的环境变量。如果env=None，则默认从父进程继承环境变量 | | universal_newlines | 不同系统的的换行符不同，当该参数设定为true时，则表示使用\n作为换行符。 |

Popen方法：
- 1、Popen.poll()：用于检查子进程是否已经结束。设置并返回returncode属性。
- 2、Popen.wait()：等待子进程结束。设置并返回returncode属性。
- 3、Popen.communicate(input=None)：与子进程进行交互。向stdin发送数据，或从stdout和stderr中读取数据。可选参数input指定发送到子进程的参数。Communicate()返回一个元组：(stdoutdata, stderrdata)。注意：如果希望通过进程的stdin向其发送数据，在创建Popen对象的时候，参数stdin必须被设置为PIPE。同样，如果希望从stdout和stderr获取数据，必须将stdout和stderr设置为PIPE。
- 4、Popen.send_signal(signal)：向子进程发送信号。
- 5、Popen.terminate()：停止(stop)子进程。在windows平台下，该方法将调用Windows API TerminateProcess（）来结束子进程。
- 6、Popen.kill()：杀死子进程。
- 7、Popen.stdin：如果在创建Popen对象是，参数stdin被设置为PIPE，Popen.stdin将返回一个文件对象用于策子进程发送指令。否则返回None。
- 8、Popen.stdout：如果在创建Popen对象是，参数stdout被设置为PIPE，Popen.stdout将返回一个文件对象用于策子进程发送指令。否则返回None。
- 9、Popen.stderr：如果在创建Popen对象是，参数stdout被设置为PIPE，Popen.stdout将返回一个文件对象用于策子进程发送指令。否则返回None。
- 10、Popen.pid：获取子进程的进程ID。
- 11、Popen.returncode：获取进程的返回值。如果进程还没有结束，返回None。
- 12、subprocess.call(*popenargs, **kwargs)：运行命令。该函数将一直等待到子进程运行结束，并返回进程的returncode。文章一开始的例子就演示了call函数。如果子进程不需要进行交互,就可以使用该函数来创建。
- 13、subprocess.check_call(*popenargs, **kwargs)：与subprocess.call(*popenargs, **kwargs)功能一样，只是如果子进程返回的returncode不为0的话，将触发CalledProcessError异常。在异常对象中，包括进程的returncode信息
示例

注意 {#注意}

在shell=True这个参数，不写的时候默认是False，shell默认为/bin/sh。如果 args是一个字符串，则该字符串指定要通过shell执行的命令。
当需要设置shell=True时(当False时，arges是列表，第一个参数是shell命令，后面的都是参数',' 隔开)，须把args设为string，空格隔开，如下

subprocess.call() {#subprocess-call}

执行指定的命令，返回命令执行状态，功能类似os.system（cmd），参数shell默认为False
用法：

示例：

subprocess.run() {#subprocess-run}

python3.5中新增的函数，执行指定的命令，等待命令执行完成后返回一个包含执行结果的CompletedProcess类的实例。run默认不会返回输出，只返回命令和执行状态。
用法：

subprocess.getstatusoutput() {#subprocess-getstatusoutput}

执行cmd命令，返回一个元组（命令执行状态，命令执行结果输出）。
返回状态码和结果，0表示成功
示例：

subprocess.check_call() {#subprocess-check-call}

与call方法类似，不同在于如果命令行执行成功，check_call返回返回码0，否则抛出subprocess.CalledProcessError异常。
subprocess.CalledProcessError异常包括returncode、cmd、output等属性，其中returncode是子进程的退出码，cmd是子进程的执行命令，output为None。
用法