python利用subprocess執行交互命令


已經知道,os.system可以方便的利用python代碼執行一些像ping、ipconfig之類的系統命令,但卻只能得到命令執行是否成功,不能獲得命令成功執行后的結果,像下面這樣:

 1 >>> s = os.system("ping www.baidu.com")
 2 
 3 正在 Ping www.a.shifen.com [220.181.38.150] 具有 32 字節的數據:
 4 來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=18ms TTL=52
 5 來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=19ms TTL=52
 6 來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=23ms TTL=52
 7 來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=22ms TTL=52
 8 
 9 220.181.38.150 的 Ping 統計信息:
10     數據包: 已發送 = 4,已接收 = 4,丟失 = 0 (0% 丟失),
11 往返行程的估計時間(以毫秒為單位):
12     最短 = 18ms,最長 = 23ms,平均 = 20ms
13 >>> s
14 0
15 >>> type(s)
16 <class 'int'>
17 >>>

 

 

在上面的代碼中,利用os.system執行“ping www.baidu.com”並把結果賦值給s,但在下面可以看到,s的內容是int類型的0(表示命令執行成功),並不是命令的執行結果。如果只是需要判斷命令是否執行成功,那完全可以使用這種方法,但如果想要獲取命令執行的結果呢?可以使用subprocess這個模塊。

一:subprocess的作用

subprocess模塊主要用於創建子進程,並連接它們的輸入、輸出和錯誤管道,獲取它們的返回狀態。通俗地說就是通過這個模塊,你可以在Python的代碼里執行操作系統級別的命令,比如“ipconfig”、“du -sh”等等。subprocess模塊替代了一些老的模塊和函數,比如:

os.system
os.spawn*

 

subprocess過去版本中的call()check_call()check_output()已經被run()方法取代了。run()方法為3.5版本新增。大多數情況下,推薦使用run()方法調用子進程,執行操作系統命令。在更高級的使用場景,你還可以使用Popen接口。其實run()方法在底層調用的就是Popen接口。

二:subprocess的run方法

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

功能:執行args參數所表示的命令,等待命令結束,並返回一個CompletedProcess類型對象。

下面是run參數的作用:

args:表示要執行的命令。必須是一個字符串,字符串參數列表。

stdin、stdout和stderr:子進程的標准輸入、輸出和錯誤。其值可以是subprocess.PIPE、subprocess.DEVNULL、一個已經存在的文件描述符、已經打開的文件對象或者None。subprocess.PIPE表示為子進程創建新的管道。subprocess.DEVNULL表示使用os.devnull。默認使用的是None,表示什么都不做。另外,stderr可以合並到stdout里一起輸出。

timeout:設置命令超時時間。如果命令執行時間超時,子進程將被殺死,並彈出TimeoutExpired異常。

check:如果該參數設置為True,並且進程退出狀態碼不是0,則彈出CalledProcessError異常。

encoding:如果指定了該參數,則stdin、stdout和stderr可以接收字符串數據,並以該編碼方式編碼。否則只接收bytes類型的數據。

shell:如果該參數為True,將通過操作系統的shell執行指定的命令,如果執行命令時遇見權限不足的境況,可以將此參數設置為True

 

注意,run()方法返回的不是我們想要的執行結果或相關信息,而是一個CompletedProcess類型對象。

>>> r = subprocess.run("ping www.baidu.com")

正在 Ping www.a.shifen.com [220.181.38.150] 具有 32 字節的數據:
來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=17ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=17ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=19ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=18ms TTL=52

220.181.38.150 的 Ping 統計信息:
    數據包: 已發送 = 4,已接收 = 4,丟失 = 0 (0% 丟失),
往返行程的估計時間(以毫秒為單位):
    最短 = 17ms,最長 = 19ms,平均 = 17ms
>>> type(r)
<class 'subprocess.CompletedProcess'>
>>> r
CompletedProcess(args='ping www.baidu.com', returncode=0)
>>>

 

可以看到,run方法的執行結果是一個CompletedProcess類型對象。

下面是CompletedProcess類型對象的一些屬性:

args 啟動進程的參數,通常是個列表或字符串。

returncode 進程結束狀態返回碼。0表示成功狀態。

stdout 獲取子進程的stdout。通常為bytes類型序列,None表示沒有捕獲值。如果你在調用run()方法時,設置了參數stderr=subprocess.STDOUT,則錯誤信息會和stdout一起輸出,此時stderr的值是None。

stderr() 獲取子進程的錯誤信息。通常為bytes類型序列,None表示沒有捕獲值。

check_returncode() 用於檢查返回碼。如果返回狀態碼不為零,彈出CalledProcessError異常。

 

獲取狀態碼:

r = subprocess.run("ping www.baidu.com")

正在 Ping www.a.shifen.com [220.181.38.150] 具有 32 字節的數據:
來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=35ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=29ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=16ms TTL=52
來自 220.181.38.150 的回復: 字節=32 時間=18ms TTL=52

220.181.38.150 的 Ping 統計信息:
    數據包: 已發送 = 4,已接收 = 4,丟失 = 0 (0% 丟失),
往返行程的估計時間(以毫秒為單位):
    最短 = 16ms,最長 = 35ms,平均 = 24ms>>> r.returncode
0

 

獲取命令執行后的內容:

run()方法返回的是一個CompletedProcess類型對象,不能直接獲取我們通常想要的結果。要獲取命令執行的結果或者信息,在調用run()方法的時候,請指定stdout=subprocess.PIPE。

>>> ret = subprocess.run('dir', shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
>>> ret
CompletedProcess(args='dir', returncode=0, stdout=b' \xc7\xfd\xb6\xaf\xc6\xf7 C \xd6\xd0\xb5\xc4\xbe\xed\xca\xc7 Windows 10\r\n \xbe\xed\xb5\xc4\xd0\xf2\xc1\xd0\xba\xc5\xca\xc7 02DE-BFF0\r\n\r\n C:\\Users\\lwy \xb5\xc4\xc4\xbf\xc2\xbc\r\n\r\n2019/12/31  10:29    <DIR>          .\r\n2019/12/31  10:29    <DIR>          ..\r\n2019/10/16  10:27    <DIR>          .3T\r\n2019/09/23  20:31    <DIR>          .anaconda\r\n2019/10/07  13:14    <DIR>          .android\r\n2019/07/23  09:54    <DIR>          .astropy\r\n2019/12/28  19:01             4,807 .bash_history\r\n2019/09/26  18:19    <DIR>          .conda\r\n2019/09/26  18:19               151 .condarc\r\n2019/10/07  10:18    <DIR>          .config\r\n2019/11/02  11:50             1,126 .dbshell\r\n2019/07/31  16:49               181 .gitconfig\r\n2019/07/22  20:31    <DIR>          .ipython\r\n2019/09/23  16:15    <DIR>          .keras\r\n2019/11/06  21:47    <DIR>          .matplotlib\r\n2019/08/01  09:36                37 .minttyrc\r\n2019/10/06  20:53    <DIR>          .mitmproxy\r\n2019/10/01  15:20                 0 .mongorc.js\r\n2019/08/30  15:19    <DIR>          .oracle_jre_usage\r\n2019/07/21  23:57    <DIR>          .PyCharm2019.1\r\n2019/12/10  17:04                25 .python_history\r\n2019/07/31  16:04    <DIR>          .rdm\r\n2019/07/31  16:38                35 .rediscli_history\r\n2019/07/22  20:31    <DIR>          .spyder-py3\r\n2019/09/17  17:51             5,339 .viminfo\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          3D Objects\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Contacts\r\n2019/12/31  13:41    <DIR>          Desktop\r\n2019/12/18  15:47    <DIR>          Documents\r\n2019/12/30  16:34    <DIR>          Downloads\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Favorites\r\n2019/10/15  16:36    <DIR>          Funshion\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Links\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Music\r\n2019/07/21  23:58    <DIR>          OneDrive\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Pictures\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Saved Games\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Searches\r\n2019/12/31  10:27    <DIR>          test22\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Videos\r\n               9 \xb8\xf6\xce\xc4\xbc\xfe         11,701 \xd7\xd6\xbd\xda\r\n              31 \xb8\xf6\xc4\xbf\xc2\xbc 51,676,090,368 \xbf\xc9\xd3\xc3\xd7\xd6\xbd\xda\r\n')
>>> type(ret)
<class 'subprocess.CompletedProcess'>
>>>

 

可以看到,這時候返回的內容就是命令的執行結果了,是一個CompletedProcess的類型,也可以通過指定編碼使返回對象是一個字符串類型。

>>> ret = subprocess.run('dir', shell=True, stdout=subprocess.PIPE).stdout.decode("gbk")
>>> ret
' 驅動器 C 中的卷是 Windows 10\r\n 卷的序列號是 02DE-BFF0\r\n\r\n C:\\Users\\lwy 的目錄\r\n\r\n2019/12/31  10:29    <DIR>          .\r\n2019/12/31  10:29    <DIR>          ..\r\n2019/10/16  10:27    <DIR>          .3T\r\n2019/09/23  20:31    <DIR>          .anaconda\r\n2019/10/07  13:14    <DIR>          .android\r\n2019/07/23  09:54    <DIR>          .astropy\r\n2019/12/28  19:01             4,807 .bash_history\r\n2019/09/26  18:19    <DIR>          .conda\r\n2019/09/26  18:19               151 .condarc\r\n2019/10/07  10:18    <DIR>          .config\r\n2019/11/02  11:50             1,126 .dbshell\r\n2019/07/31  16:49               181 .gitconfig\r\n2019/07/22  20:31    <DIR>          .ipython\r\n2019/09/23  16:15    <DIR>          .keras\r\n2019/11/06  21:47    <DIR>          .matplotlib\r\n2019/08/01  09:36                37 .minttyrc\r\n2019/10/06  20:53    <DIR>          .mitmproxy\r\n2019/10/01  15:20                 0 .mongorc.js\r\n2019/08/30  15:19    <DIR>          .oracle_jre_usage\r\n2019/07/21  23:57    <DIR>          .PyCharm2019.1\r\n2019/12/10  17:04                25 .python_history\r\n2019/07/31  16:04    <DIR>          .rdm\r\n2019/07/31  16:38                35 .rediscli_history\r\n2019/07/22  20:31    <DIR>          .spyder-py3\r\n2019/09/17  17:51             5,339 .viminfo\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          3D Objects\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Contacts\r\n2019/12/31  13:41    <DIR>          Desktop\r\n2019/12/18  15:47    <DIR>          Documents\r\n2019/12/30  16:34    <DIR>          Downloads\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Favorites\r\n2019/10/15  16:36    <DIR>          Funshion\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Links\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Music\r\n2019/07/21  23:58    <DIR>          OneDrive\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Pictures\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Saved Games\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Searches\r\n2019/12/31  10:27    <DIR>          test22\r\n2019/12/12  13:21    <DIR>          Videos\r\n               9 個文件         11,701 字節\r\n              31 個目錄 51,681,050,624 可用字節\r\n'
>>> type(ret)
<class 'str'>
>>>

 

三:subprocess的Popen方法

並不是所有的操作系統命令都像‘dir’或者‘ipconfig’那樣單純地返回執行結果,還有很多像‘python’這種交互式的命令,你要輸入點什么,然后它返回執行的結果。subprocess中的Popen方法,可以執行一些交互性的命令。run方法也可以進行一些輸入,不過很不方便,也不是以代碼的形式驅動的,想要了解的同學可以看下文末大佬的原文。

Popen的用法和參數與run()方法基本類同,但是它的返回值是一個Popen對象,而不是CompletedProcess對象。

>>> r = subprocess.Popen("dir", shell=True)>>> type(r)
<class 'subprocess.Popen'>
>>> r
<subprocess.Popen object at 0x000001921134EC48>
>>>

 

要‘python’命令功能,可以按下面的例子操作:

import subprocess

s = subprocess.Popen("python", stdout=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE, shell=True)
s.stdin.write(b"import os\n")
s.stdin.write(b"print(os.environ)")
s.stdin.close()

out = s.stdout.read().decode("GBK")
s.stdout.close()
print(out)

 

另外,也可以把需要執行的后續命令卸載一個txt文件里,打開這個文件並賦值給stdin這個參數:

f = open("111.txt", "r+")

s = subprocess.Popen("python",stdout=subprocess.PIPE, stdin=f, shell=True)

out = s.stdout.read().decode("utf-8")
s.stdout.close()
print(out)

 

111.txt文件中的內容是:

1 import os
2 print(os.getcwd())

 

 

注意:每行代碼后面要加換行。

參考文章:http://www.liujiangblog.com/course/python/55

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