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    Python之系统交互(调用系统命令)subprocess

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    在早期的Python版本中，我们主要是通过os.system()、os.popen().read()等函数来执行命令行指令的，另外还有一个很少使用的commands模块。但是从Python 2.4开始官方文档中建议使用的是subprocess模块。（本文的例子全部是以Python3.5为运行环境）

    对于调用一个系统命令，我们最关心的有如下几点：

    1. 命令执行的状态码--表示命令执行是否成功
    2. 命令执行的输出结果--命令执行成功后或者错误后的输出

    接下来，我们分别看下这几种方法。

    一、os.system()和os.popen()的用法

    我们先来看下os.system()的用法：

    #!/usr/bin/python
import os

print('--os.system-code0--')
res = os.system('ls')
print(type(res))
print(res)
print('--os.system-codenot0-')
res = os.system('lsa')
print(type(res))
print(res)

    输出结果如下

    --os.system-code0--
aa.py anaconda-ks.cfg   debug.log original-ks.cfg
<class 'int'>
0
--os.system-codenot0-
sh: lsa: command not found
<class 'int'>
32512

    结论：os.system(command)会返回命令执行的返回码，而将命令执行结果输出到屏幕。

    os.popen()的代码如下

    print('--os.popen--')
res = os.popen('ls')
print(type(res))
print(res.read())

    输出结果如下

    --os.popen--
<class 'os._wrap_close'>
aa.py
anaconda-ks.cfg
original-ks.cfg

    结论：os.popen(command).read()可以获取命令执行结果，但是无法获取命令执行的返回码。
    这两个命令，都功能不全呢？有没有既能拿到返回码，又能拿到输出结果的呢？有。

    二、subprocess.run的用法

    subprocess是Python 2.4中新增的一个模块，它允许你生成新的进程，连接到它们的 input/output/error 管道，并获取它们的返回（状态）码。
    在Python 3.5之后的版本中，官方文档中提倡通过subprocess.run()函数替代其他函数来使用subproccess模块的功能；
    在Python 3.5之前的版本中，我们可以通过subprocess.call()，subprocess.getoutput()等上面列出的其他函数来使用subprocess模块的功能； 

    #!/usr/bin/python
import subprocess

print('--subprocess.run--')
res = subprocess.run(["ls", "-l"],stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE,shell=True)
print(type(res))
print(res)
print('code: ',res.returncode,'stdout: ',res.stdout)

    输出结果如下

    --subprocess.run--
<class 'subprocess.CompletedProcess'>
CompletedProcess(args='ls', returncode=0, stdout=b'aa.py\nanaconda-ks.cfg\nbb.py\ndebug.log\noriginal-ks.cfg\n', stderr=b'')
code: 0 stdout: b'aa.py\nanaconda-ks.cfg\nbb.py\ndebug.log\noriginal-ks.cfg\n'

    subprocess.run()返回了一个类，其中包含了程序运行返回码，和输出内容。
    注意：如果加上了check=True参数，表示命令执行失败会抛出异常。

    2.1 关于输出

    我们可以看到，上面输出的结果是 b'xxxxx'，这是一个bytes类型的数据。实际使用中需要将其转换为字符串格式。

    #linux使用自动，或者uft8
print(res.stdout.decode())
#windows下字符编码是GB2312
print(res.stdout.decode('GB2312'))

    2.2 输出到HTML时保留换行

    默认情况下，将带有换行的数据字符串输出到HTML中，字符串会变成一行，没有换行，如果想保留原字符串的换行格式，需要使用HTML标签

    

    ，例如
    

    

    <div class="box-body">
<pre> {{ content }} </pre>
</div>
    

    

    2.3    关于shell参数
    

    shell默认为False。
    

    

    在Linux下，shell=False时, 如果args是字符串，那么只能是命令，不能包含任何参数，否则报错；如果args是一个列表list，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。
    

    shell=True时，如果args是字符串，Popen直接调用系统的Shell来执行，字符串格式和shell终端书写格式一样；如果args是一个列表list，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。官方推荐shell=True时，使用字符串方式传递参数。
    

    

    如果想使用shell中的管道，重定向，文件通配符，环境变量等功能，例如"ifconfig |grep eth0 > mm"，那么只能使用shell=True，并且使用字符串来传递。
    

    综上，shell=True功能最强大的，但因为强大也存在安全风险，需要谨慎的对待传递的参数。
    

    2.4    关于超时
    

    很多脚本运行时会卡住，导致调用脚本一直等待，这很显然不是我们想看到的，因此执行命令的超时Timeout设置很有必要。好在subprocess.run()提供了timeout参数，使用如下：
    

    

    res = subprocess.run('/bin/bash /tmp/for.sh',stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE,shell=True,timeout=30)
    

    

    如果在30秒内无法执行完毕，会爆出异常。
    

    

    subprocess.TimeoutExpired: Command '/bin/bash /tmp/for.sh' timed out after 30 seconds
    

    

    我们也可以使用try、except捕捉这个异常
    

    

    try:
    res = subprocess.run('/bin/bash /tmp/for.sh',stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE,shell=True,timeout=30)
    print(type(res))
    print(res)
    print('code: ',res.returncode,'stdout: ',res.stdout)
except subprocess.TimeoutExpired as e:
    print(e)
    

    

    三、subprocess.call和subprocess.getoutput用法
    

    

    print('--subprocess.call--')
p = subprocess.call('ifconfig | grep eth0', stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE,shell=True)
print(type(p))
print(p)
#只能得到返回码，得不到输出

print('--subprocess.getoutput--')
p = subprocess.getoutput('ifconfig | grep eth0')
print(type(p))
print(p)
#只能得到输出
    

    

    显示结果：
    

    

    --subprocess.call--
<class 'int'>
0
--subprocess.getoutput--
<class 'str'>
eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
    

    

    subprocess.call()只能返回状态码。subprocess.getoutput(cmd)只能输出命令结果。
    

    四、subprocess.popen()的使用
    

    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。
    

    

    #!/usr/bin/python
import subprocess

print('--subprocess.popen--')
p = subprocess.Popen('ifconfig | grep eth0', stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE,shell=True)
print(type(p))
print(p)
returncode=p.wait()
print(returncode)
#popen只有通过wait或者poll才能获得返回
print(p.stdout.read())
print(p.stderr.read())
    

    

    执行结果如下：
    

    

    --subprocess.popen--
<class 'subprocess.Popen'>
<subprocess.Popen object at 0x7fd3160812e8>
0
b'eth0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500\n'
b''
    

    

    参考资料
    

    https://www.cnblogs.com/yyds/p/7288916.html
    

    





    

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