Python：subprocess 库高级用法举例和应用详解

Travis Tang

2024-07-25

Python：subprocess库高级用法举例和应用详解

模块介绍

subprocess 库是 Python 的标准库之一，自 Python 3.0 版本引入，用于创建子进程来执行 Shell 命令或其它可执行程序。通过 subprocess 库，用户可以启动新的应用程序，并且可以与之进行复杂的输入输出通信。subprocess 库弥补了老旧模块如 os.system、os.spawn*、os.popen* 等的不足，无论是功能性还是安全性都更为优秀。

应用场景

subprocess 库主要用于以下场景：

执行 Shell 命令并获取其输出结果。例如：自动化脚本中执行系统命令。
管理和控制子进程。例如：启动、暂停、终止子进程。
进程间通信。通过管道（pipes）实现子进程与父进程之间的数据交换。

这些应用使得 subprocess 成为系统运维、自动化测试、数据处理等领域的必备工具。

安装说明

subprocess 库是 Python 的内置标准库，默认包含在 Python 安装包中。无需额外安装，只需在代码中直接导入即可使用。

1	import subprocess

用法举例

下面通过三个详细举例展示如何在实际场景中使用 subprocess 库。

例子 1: 执行 Shell 命令并获取输出

假设你需要在 Python 脚本中执行一个 Shell 命令并获取其输出结果。

import subprocess

# 定义Shell命令
command = "ls -l"

# 执行命令并捕获输出，返回结果为CompletedProcess对象
result = subprocess.run(command, shell=True, capture_output=True, text=True)

# 打印命令输出结果
print(result.stdout)  # 输出命令执行后的结果

例子 2: 管理和控制子进程

假设你正在编写一个脚本，需要启动一个子进程并进行一系列控制操作。

import subprocess

# 启动一个子进程，运行一个长期执行的任务
process = subprocess.Popen(["ping", "-c", "5", "www.google.com"], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)

try:
    # 等待子进程结束并获取其输出
    stdout, stderr = process.communicate(timeout=10)
    print(stdout.decode())  # 打印命令输出结果
except subprocess.TimeoutExpired:
    process.kill()  # 超时情况下终止子进程
    stdout, stderr = process.communicate()
    print("Process killed due to timeout.")

例子 3: 进程间通信

假设你需要让父进程和子进程之间进行数据交换。

import subprocess

# 定义需要传给子进程的输入数据
input_data = "Hello from parent process!"

# 启动子进程
process = subprocess.Popen(
    ["python", "-c", "print(input())"], 
    stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True
)

# 向子进程发送数据，并获取子进程的输出
stdout, stderr = process.communicate(input=input_data)

# 打印子进程的输出结果
print(f"Child process output: {stdout.strip()}")  # 输出：Child process output: Hello from parent process!

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