Python3: Shell 命令调用、执行 Shell 脚本

蔚落 2021-09-21 23:04 1289阅读 0赞

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[Python3 学习笔记（目录）][Python3]

Python Shell 操作相关函数和类, Python Docs:

*  [os.system(command)][os.system_command]
 *  [os.popen(cmd, mode=‘r’, buffering=-1)][os.popen_cmd_ mode_r_ buffering_-1]
 *  [subprocess — Subprocess management  
    ][subprocess _ Subprocess management]

# 1. os.system() #

函数原型:

# 在子 shell 中执行命令（字符串）。该函数是调用标准 C 函数 system() 来实现的，
    # 因此限制条件与该函数相同。对 sys.stdin 等的更改不会反映在执行命令的环境中。
    # command 产生的任何输出将被发送到解释器标准输出流。
    # 返回一个 int 类型的 code，一般返回 0 表示执行成功。
    os.system(command)

代码示例:

>>> import os
    >>> 
    >>> result = os.system("python3 -V")
    Python 3.7.3
    >>> result
    0
    >>> os.system("python3 -V")
    Python 3.7.3
    0

# 2. os.popen() #

函数原型:

# 打开一个管道执行 cmd 命令, 返回值是连接到管道的 文件对象。
    # 只能和管道单向通讯, 返回值只能是 写入 或 读取 对象。
    # mode 为 'r', 表示返回的的是 读取对象, 可以对管道 read()、 readlines()
    # mode 为 'w', 表示返回的的是 写入对象, 可以对管道 write()、writelines()
    # 返回的文件对象只能读写字符串, 不能是字节类型。
    os.popen(cmd, mode='r', buffering=-1)

## 2.1 读取对象 代码示例: ##

文件: demo.py

print("hello world")

执行命令:

>>> import os
    >>> 
    >>> fr = os.popen("python3 demo.py")
    >>> fr.read()
    'hello world\n'
    >>> fr.close()

## 2.2 写入对象 代码示例: ##

文件: demo.py

print("hello")
    s = input()
    print(s)
    print("world")

文件: app.py

import os
    
    fw = os.popen("python3 demo.py", mode="w")
    fw.write("你好")
    fw.close()

执行命令:

$ python3 app.py
    hello
    你好
    world

# 3. 子进程管理: subprocess #

`subprocess`模块允许你创建新的子进程，可以连接子进程输入、输出、错误 管道，并获取子进程的返回码。

Python 推荐使用`subprocess.run()`函数掉用子进程，更高级的用法也可以使用底层的`class subprocess.Popen`接口。

## 3.1 subprocess.run() ##

Python Docs: [subprocess.run()][subprocess.run]

函数原型:

subprocess.run(args, 
                   *, 
                   stdin=None, input=None, stdout=None, stderr=None,
                   capture_output=False, shell=False, cwd=None, timeout=None,
                   check=False, encoding=None, errors=None, text=None, env=None, 
                   universal_newlines=None, **other_popen_kwargs)
    # 部分参数说明:
    #
    # args: 
    # 需要执行的命令, str 或 list/tuple 类型, 如果携带参数需要使用 list/tuple 类型, 
    # 将命令以及每个参数组成 list/tuple, 例如: ["python3", "-m", "pip", "list"]
    #
    # stdin, stdout, stderr:
    # 子进程的标准 输入、输出、错误输出
    #
    # cwd:
    # 执行命令时的工作目录
    #
    # timeout:
    # 超时时间, 超过该时间子进程还没有结束, 则杀掉子进程并抛出异常
    #
    # env:
    # 为子进程设置环境变量, 字典类型, 默认继承自父进程
    #
    # 等待命令执行完成后, 返回一个 subprocess.CompletedProcess 实例, 
    # 可以通过 CompletedProcess.returncode 属性判断子进程的返回 Code。

代码示例:

>>> import subprocess
    >>> 
    >>> r = subprocess.run("ls")
    aa_dir          aa.jpg          aa.txt
    >>> r.returncode
    0
    >>> subprocess.run(["ls", "-l"])
    total 720
    drwxr-xr-x  3 xiets  staff     96 Oct 11  2019 aa_dir
    -rw-r--r--@ 1 xiets  staff  82182 Sep 18 09:56 aa.jpg
    -rw-r--r--  1 xiets  staff  64441 Sep 28 11:29 aa.txt
    CompletedProcess(args=['ls', '-l'], returncode=0)
    >>> 
    >>> subprocess.run(["python3", "-m", "pip", "list"])
    Package    Version
    ---------- ---------
    pip        20.2.2
    setuptools 41.2.0
    CompletedProcess(args=['python3', '-m', 'pip', 'list'], returncode=0)
    >>>
    >>> subprocess.run("pwd", cwd="/Users")
    /Users
    CompletedProcess(args='pwd', returncode=0)

## 3.2 subprocess.Popen ##

Python Docs:

*  构造方法: [class subprocess.Popen][]
 *  实例方法: [popen-objects][]

`subprocess.Popen`类构造方法:

class subprocess.Popen(args, bufsize=-1, executable=None, 
                           stdin=None, stdout=None, stderr=None, 
                           preexec_fn=None, close_fds=True, shell=False, 
                           cwd=None, env=None, universal_newlines=None, 
                           startupinfo=None, creationflags=0, restore_signals=True,
                           start_new_session=False, pass_fds=(), *, 
                           encoding=None, errors=None, text=None)
    # 部分参数说明:
    #
    # args: 
    # 需要执行的命令, str 或 list/tuple 类型, 如果携带参数需要使用 list/tuple 类型, 
    # 将命令以及每个参数组成 list/tuple, 例如: ["python3", "-m", "pip", "list"]
    #
    # stdin, stdout, stderr:
    # 子进程的标准 输入、输出、错误输出
    #
    # cwd:
    # 执行命令时的工作目录
    #
    # timeout:
    # 超时时间, 超过该时间子进程还没有结束, 则杀掉子进程并抛出异常
    #
    # env:
    # 为子进程设置环境变量, 字典类型, 默认继承自父进程

`subprocess.Popen`实例的方法:

# 检查子进程是否已被终止, 如果终止则返回 returncode, 否则返回 None
    Popen.poll()
    
    # 等待子进程被终止, 并返回 returncode, 可以指定等待时间, 超过则抛出异常
    Popen.wait(timeout=None)
    
    # 杀死子进程, 发送 SIGKILL 信号到子进程
    Popen.kill()
    
    # 发送 signal 信号到子进程
    Popen.send_signal(signal)
    
    # 与进程交互: 将数据发送到 stdin。从 stdout 和 stderr 读取数据, 直到到达文件末尾。
    # 等待进程终止并设置 returncode 属性。
    # 可选输入参数应该是要发送到子进程的数据, 如果没有数据要发送到子进程, 则为 None。
    # 如果以文本模式打开流，则输入必须为字符串。否则，它必须是字节。
    # 返回一个 (stdout_data, stderr_data) 元组。如果文件以文本模式打开则为字符串, 否则为字节。
    Popen.communicate(input=None, timeout=None)
    
    # 停止子进程。在 POSIX 操作系统上, 该方法将 SIGTERM 发送给子进程。
    # 在Windows上, 将调用 Win32 API 函数 TerminateProcess（）来停止子进程。
    Popen.terminate()
    
    
    # 传递给 Popen 的命令参数序列或字符串
    Popen.args
    
    # 子进程的标准输入
    Popen.stdin
    
    # 子进程的标准输出
    Popen.stdout
    
    # 子进程的错误输出
    Popen.stderr
    
    # 子进程的进程ID
    Popen.pid
    
    # 子进程的退出码, 由 poll() 和 wait() 设置（以及直接由 communicate() 设置）。
    # None 表示子进程还没有结束。
    Popen.returncode

代码示例:

import subprocess
    
    p = subprocess.Popen(["java", "-version"])
    p.wait()
    print(p.returncode)

[https_blog.csdn.net_xietansheng_article_details_115559070]: https://blog.csdn.net/xietansheng/article/details/115559070
[Python3]: https://blog.csdn.net/xietansheng/article/details/109266600
[os.system_command]: https://docs.python.org/zh-cn/3/library/os.html#os.system
[os.popen_cmd_ mode_r_ buffering_-1]: https://docs.python.org/zh-cn/3/library/os.html#os.popen
[subprocess _ Subprocess management]: https://docs.python.org/zh-cn/3/library/subprocess.html
[subprocess.run]: https://docs.python.org/zh-cn/3/library/subprocess.html#subprocess.run
[class subprocess.Popen]: https://docs.python.org/zh-cn/3/library/subprocess.html#subprocess.Popen
[popen-objects]: https://docs.python.org/zh-cn/3/library/subprocess.html#popen-objects