[ python编程 ] subprocess模块学习总结

Posted 2020-09-28

转载：http://www.jb51.net/article/48086.htm

    从Python 2.4开始，Python引入subprocess模块来管理子进程，以取代一些旧模块的方法：如 os.system、os.spawn*、os.popen*、popen2.*、commands.*不但可以调用外部的命令作为子进程，而且可以连接到子进程的input/output/error管道，获取相关的返回信息。

一、subprocess以及常用的封装函数
    运行python的时候，我们都是在创建并运行一个进程。像Linux进程那样，一个进程可以fork一个子进程，并让这个子进程exec另外一个程序。在Python中，我们通过标准库中的subprocess包来fork一个子进程，并运行一个外部的程序。
subprocess包中定义有数个创建子进程的函数，这些函数分别以不同的方式创建子进程，所以我们可以根据需要来从中选取一个使用。另外subprocess还提供了一些管理标准流(standard stream)和管道(pipe)的工具，从而在进程间使用文本通信。
subprocess.call()
父进程等待子进程完成
返回退出信息(returncode，相当于Linux exit code)
subprocess.check_call()
父进程等待子进程完成
返回0
检查退出信息，如果returncode不为0，则举出错误subprocess.CalledProcessError，该对象包含有returncode属性，可用try…except…来检查
subprocess.check_output()
父进程等待子进程完成
返回子进程向标准输出的输出结果
检查退出信息，如果returncode不为0，则举出错误subprocess.CalledProcessError，该对象包含有returncode属性和output属性，output属性为标准输出的输出结果，可用try…except…来检查。
这三个函数的使用方法相类似，下面来以subprocess.call()举例说明:

import subprocess
retcode = subprocess.call(["ls", "-l"]) #和shell中命令ls -l显示结果一样
print retcode

    将程序名(ls)和所带的参数(-l)一起放在一个表中传递给subprocess.call()
    shell默认为False，在Linux下，shell=False时, Popen调用os.execvp()执行args指定的程序；shell=True时，如果args是字符串，Popen直接调用系统的Shell来执行args指定的程序，如果args是一个序列，则args的第一项是定义程序命令字符串，其它项是调用系统Shell时的附加参数。
上面例子也可以写成如下：

 retcode = subprocess.call("ls -l",shell=True)

    在Windows下，不论shell的值如何，Popen调用CreateProcess()执行args指定的外部程序。如果args是一个序列，则先用list2cmdline()转化为字符串，但需要注意的是，并不是MS Windows下所有的程序都可以用list2cmdline来转化为命令行字符串。

subprocess.Popen()

class 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)

    实际上，上面的几个函数都是基于Popen()的封装(wrapper)。这些封装的目的在于让我们容易使用子进程。当我们想要更个性化我们的需求的时候，就要转向Popen类，该类生成的对象用来代表子进程。
    与上面的封装不同，Popen对象创建后，主程序不会自动等待子进程完成。我们必须调用对象的wait()方法，父进程才会等待 (也就是阻塞block)，举例：

import subprocess
child = subprocess.Popen([‘ping‘,‘-c‘,‘4‘,‘192.168.0.1‘])
print ‘parent process‘

从运行结果中看到，父进程在开启子进程之后并没有等待child的完成，而是直接运行print。
对比等待的情况:

import subprocess
child = subprocess.Popen(‘ping -c4 blog.linuxeye.com‘,shell=True)
child.wait()
print ‘parent process‘

从运行结果中看到，父进程在开启子进程之后并等待child的完成后，再运行print。
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

子进程的PID存储在child.pid

二、子进程的文本流控制
子进程的标准输入、标准输出和标准错误如下属性分别表示:

child.stdin
child.stdout
child.stderr

    可以在Popen()建立子进程的时候改变标准输入、标准输出和标准错误，并可以利用subprocess.PIPE将多个子进程的输入和输出连接在一起，构成管道(pipe)，如下2个例子：

import subprocess
child1 = subprocess.Popen(["ls","-l"], stdout=subprocess.PIPE)
print child1.stdout.read() 
#或者child1.communicate()
import subprocess
child1 = subprocess.Popen(["cat","/etc/passwd"], stdout=subprocess.PIPE)
child2 = subprocess.Popen(["grep","0:0"],stdin=child1.stdout, stdout=subprocess.PIPE)
out = child2.communicate()

    subprocess.PIPE实际上为文本流提供一个缓存区。child1的stdout将文本输出到缓存区，随后child2的stdin从该PIPE中将文本读取走。child2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。
注意：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