Python-调用系统命令的方法

前言

在Python里面，直接调用系统命令，可以快速的完成任务。一般使用os或者subprocess模块，来执行系统命令。

os.system()

该函数返回命令执行结果的返回值，system()函数在执行过程中进行了以下三步操作：

1、fork一个子进程；

2、在子进程中调用exec函数去执行命令；

3、在父进程中调用wait（阻塞）去等待子进程结束。

返回0表示命令执行成功，其他表示失败。

注意：使用该函数经常会莫名其妙地出现错误，但是直接执行命令并没有问题，所以一般建议不要使用。

用法：os.system("command")

os.popen()

这种调用方式是通过管道的方式来实现，函数返回是 file read 的对象，对其进行读取read、readlines等操作可以看到执行的输出。

注意：如果命令执行失败，就读取不到内容。

用法：os.popen("command")

subprocess.Popen()

subprocess模块被推荐用来替换一些老的模块和函数，如：os.system、os.spawn*、os.popen*等

subprocess模块目的是fork一个新的进程并与之通信，最常用是定义类Popen，使用Popen可以创建进程，并与进程进行复杂的交互。其函数原型为：

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)

args：这个参数必须是字符串或者是一个由字符串成员的列表。其中如果是一个字符串列表的话，那第一个成员为要运行的程序的路径以及程序名称；从第二个成员开始到最后一个成员为运行这个程序需要输入的参数。

executable：指定要运行的程序，这个一般很少用到，因为要指定运行的程序在args中已经指定了。stdin，stdout ，stderr：分别代表程序的标准输入、标准输出、标准错误处理。可以选择的值有PIPE，已经存在的打开的文件对象和NONE。若stdout是文件对象的话，要确保文件对象是处于打开状态。

shell：默认是False。shell参数根据要执行的命令情况来定，如果将参数shell设为True，executable将指定程序使用的shell。在windows平台下，默认的shell由COMSPEC环境变量来指定。

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

cwd：用于设置子进程的当前目录

stdin, stdout, stderr：分别表示程序的标准输入、标准输出、标准错误输出，可以是 subprocess.PIPE 或 其他程序、文件。

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 即使用 \n

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。

用法： child = subprocess.Popen(["cmd","arg1"...])

subprocess.Popen类的实例可调用的方法

Popen.poll() 用于检查子进程（命令）是否已经执行结束，没结束返回None，结束后返回状态码。

Popen.wait(timeout=None) 等待子进程结束，并返回状态码；如果在timeout指定的秒数之后进程还没有结束，将会抛出一个TimeoutExpired异常。

Popen.communicate(input=None, timeout=None) 该方法可用来与进程进行交互，比如发送数据到stdin，从stdout和stderr读取数据，直到到达文件末尾。

Popen.send_signal(signal) 发送指定的信号给这个子进程。

Popen.terminate() 停止该子进程。

Popen.kill() 杀死该子进程。

其他函数

subprocess.run(args, *, stdin=None, input=None, stdout=None, stderr=None, shell=False, timeout=None, check=False, universal_newlines=False)

subprocess.run() Python 3.5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。

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

subprocess.call() 执行指定的命令，返回命令执行状态，其功能类似于os.system(cmd)。

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

subprocess.check_call() Python 2.5中新增的函数。 执行指定的命令，如果执行成功则返回状态码，否则抛出异常。其功能等价于subprocess.run(..., check=True)。

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

subprocess.check_output() Python 2.7中新增的的函数。执行指定的命令，如果执行状态码为0则返回命令执行结果，否则抛出异常。

subprocess.getstatusoutput(cmd)

subprocess.getstatusoutput(cmd) 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)，其功能类似于commands.getstatusoutput()。

subprocess.getoutput(cmd)

subprocess.getoutput(cmd) 接收字符串格式的命令，执行命令并返回执行结果，其功能类似于os.popen(cmd).read()和commands.getoutput(cmd)。

总结

subprocess是用来替代os.system等函数的，当subprocess.call()、subprocess.check_call()、subprocess.check_output()和subprocess.run()这些高级函数无法满足需求时，我们可以使用subprocess.Popen类来实现我们需要的复杂功能。