Python—： subprocess模块的学习_subprocess学习

一、subprocess模块的作用

1、用来生成子进程，并可以通过管道连接他们的输入/输出/错误，以及获得他们的返回值。
2、subprocess用来替换多个旧模块和函数
	os.system     结果输出到屏幕
	os.spawn*
	os.popen*	结果保存在内存中，用read()方法可读取
	popen2.*
	commands.*
备注：运行python的时候，我们都是在创建并运行一个进程，linux中一个进程可以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，并且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，所欲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。
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二、subprocess模块的函数（run、call、check_call、check_output函数）

*备注：函数参数简介
（1）args：启动进程的参数，默认为字符串序列（列表或元组），也可为字符串（设为字符串时一般需将shell参数赋值为True）；
（2） shell：shell为True，表示args命令通过shell执行，则可访问shell的特性；
（3） check：check为True时，表示执行命令的进程以非0状态码退出时会抛出；subprocess.CalledProcessError异常；check为False时，状态码为非0退出时不会抛出异常；
（4） stdout、stdin、stderr：分别表示程序标准标输出、输入、错误信息；

• run函数返回值为CompletedProcess类，若需获取执行结果，可通过获取返回值的stdout和stderr来捕获；
• check_output函数若需捕获错误信息，可通过stderr=subprocess.STDOUT来获取；

1、subprocess.run(args, stdout, stderr, shell …):
作用：执行args命令，返回值为CompletedProces类

• 未指定stdout: 命令执行后的结果输出到屏幕上，函数返回值CompletedProcess中包含有args和returncode；
• 指定有stdout，则命令执行后的结果输出到stdout中，函数返回值CompletedProcess中包含有args、returncode和stdout；
• 若执行成功，则returncode为0；若执行失败，则returncode为1；
• 获取args命令执行后的输出结果: 命令为：output = subprocess.run(args, stdout=subprocess.PIPE).stdout

2、subprocess.call(args[, stdout, …])：
作用：执行args命令，返回值为命令执行状态码；

• 未指定stdout，则命令执行后的结果输出到屏幕；
• 指定stdout，则命令执行后的结果输出到stdout；
• 执行成功，则函数返回值为0；若执行失败，则函数返回值为1；（类似os.system）

3、subprocess.check_call(args[, stdout, …])：
作用：执行args命令，返回值为命令执行状态码；

• 未指定stdout，则命令执行后的结果输出到屏幕；
• 指定stdout，则命令执行后的结果输出到stdout；
• 执行成功，则函数返回值为0；若执行失败，则函数返回值为1；（类似subprocess.run(args, check=True）

4、subprocess.check_output(args[, stderr, …])：
作用：执行args命令，返回值为命令执行的输出结果；

• 若执行成功，则函数返回值为命令输出结果；若执行失败，则抛出异常；
• 类似subprocess.run(args, check=True, stdout=subprocess.PIPE).stdout
• 执行成功，则函数返回值为0；若执行失败，则函数返回值为1；（类似subprocess.run(args, check=True）

三、subprocess模块的函数（getoutput、getstatusoutput函数）

1、subprocess.getoutput(cmd)：

• 作用：执行cmd命令，返回值为命令执行的输出结果（字符串类型）；
• 备注：执行失败，不会抛出异常（类似os.popen(cmd).read()）；

2、subprocess.getstatusoutput(cmd)：

• 作用：执行cmd命令，返回值为元组类型(命令执行状态, 命令执行的输出结果)；
• 备注：命令执行状态为0，表示执行成功；命令执行状态为1，表示执行失败；

四、 subprocess.Popen类

作用：subprocess.Popen类用于在一个新进程中执行一个子程序，上述subprocess函数均是基于subprocess.Popen类；
1、subprocess.Popen(args[, bufsize, stdin, stdout, stderr, …])：Popen类的构造函数，返回结果为subprocess.Popen对象；

• args：需要执行的系统命令，可为字符串序列（列表或元组，shell为默认值False即可，建议为序列），也可为字符串（使用字符串时，需将shell赋值为True）；
• shell：默认为False，若args为序列时，shell=False；若args为字符串时，shell=True，表示通过shell执行命令；
• stdout、stdin、stderr：分别表示子程序标准输出、标准输入、标准错误，可为subprocess.PIPE、一个有效的文件描述符、文件对象或None。
• 若为subprocess.PIPE：代表打开通向标准流的管道，创建一个新的管道；
• 若为None：表示没有任何重定向，子进程会继承父进程；
• stderr也可为subprocess.STDOUT：表示将子程序的标准错误输出重定向到了标准输出
• bufsize：指定缓冲策略，0表示不缓冲，1表示行缓冲，其它整数表示缓冲区大小，负数表示使用系统默认值0；
• cwd：默认值为None；若非None，则表示将会在执行这个子进程之前改变当前工作目录；
• env：用于指定子进程的环境变量。若env为None，那么子进程的环境变量将从父进程中继承；若env非None，则表示子程序的环境变量由env值来设置，它的值必须是一个映射对象。
• universal_newlines：不同系统的换行符不同。若True，则该文件对象的stdin，stdout和stderr将会以文本流方式打开；否则以二进制流方式打开。

2、subprocess.Popen对象常用方法（如PopenObject为subprocess.Popen对象）

• PopenObject.poll() ：用于检查命令是否已经执行结束，若结束返回状态码；若未结束返回None；
• PopenObject.wait([timeout,
  endtime])：等待子进程结束，并返回状态码；若超过timeout(s)进程仍未结束，则抛出异常；
• PopenObject.send_signal(signal)：发送信号signal给子进程；
• PopenObject.terminate()：停止子进程；
• PopenObject.kill()：杀死子进程；
• PopenObject.communicate([input, timeout])：与进程进行交互（如发送数据到stdin、读取stdout和stderr数据），它会阻塞父进程，直到子进程完成；
  input：表示将发送到子进程的字符串数据，默认为None；
  timeout：超时判断，若超过timeout秒后仍未结束则抛出TimeoutExpired异常；
  communicate返回值：一个元组(stdout_data, stderr_data)

3、subprocess.Popen对象的文本或字节流控制

• PopenObject.stdin：
  若PopenObject中stdin为PIPE，则返回一个可写流对象；若encoding或errors参数被指定或universal_newlines参数为True，则此流是一个文件流，否则为字节流。
  若PopenObject中stdin不是PIPE，则属性为None。
  stdin输入流非None，可执行写操作即PopenObject.stdin.write(s)
• PopenObject.stdout：
  若PopenObject中stdout为PIPE，则返回一个可读流对象；若encoding或errors参数被指定或universal_newlines参数为True，则此流是一个文件流，否则为字节流。
  若PopenObject中stdout不是PIPE，则属性为None。
  stdout输出流非None，可执行读操作即PopenObject.stdout.read()或.readlines()
• PopenObject.stderr：
  若PopenObject中stderr为PIPE，则返回一个可读流对象；若encoding或errors参数被指定或universal_newlines参数为True，则此流是一个文件流，否则为字节流。
  若PopenObject中stderr不是PIPE，则属性为None。
  stderr错误流非None，可执行读操作即PopenObject.stderr.read()或.readlines()