python subprocess模块命令执行过程及示例

命令简介

subprocess模块能够生成子进程，连接到它们的输入/输出/错误管道，并获取它们的返回码。
通过该模块，可以实现python脚本执行shell命令。
常见用法是subprocess.run()，subprocess.Popen()能够提供更高级的特性，下文以Popen为例进行介绍。

class subprocess.Popen(args, bufsize=- 1, executable=None, stdin=None, stdout=None, stderr=None, preexec_fn=None, close_fds=True, shell=False, cwd=None, env=None, universal_newlines=None, startupinfo=None, creationflags=0, restore_signals=True, start_new_session=False, pass_fds=(), *, group=None, extra_groups=None, user=None, umask=- 1, encoding=None, errors=None, text=None, pipesize=- 1)

args是程序参数，可以一个参数序列，也可以是字符串。默认情况下，如果 args 是一个序列，则要执行的程序是 args 中的第一项。
参数序列格式：

subprocess.Popen(['ls', '-l'], shell=True)

字符串格式：

subprocess.Popen("ls -l", shell=True)

shell 参数决定了是否使用 shell 来执行，若shell=True，shell默认使用/bin/sh，要想使用/bin/bash来执行命令的话，需要指定executable=‘/bin/bash’

命令执行过程

为更好看清在python中调用subprocess.Popen()的详细过程，使用如下代码作为范例：
subprocess_test.py

import time
import subprocess

s = subprocess.Popen(["sleep 50"], shell=True)
print("start")
print(s.pid)
time.sleep(20)
s.kill()
print("finish")

运行subprocess_test.py，输出如下：

start
2474
finish

在finish之前，执行ps -auxf > log.txt，查看详细的执行情况
log.txt

terry     5573  0.0  0.0  24368  6440 pts/3    Ss   Jun25   0:00      \_ -bash
terry     2471  0.0  0.0  29112  9632 pts/3    T    13:40   0:00          \_ python3.8 subprocess_test.py                                                   
terry     2474  0.0  0.0   4636   860 pts/3    T    13:40   0:00          |   \_ /bin/sh -c sleep 50                                                                        
terry     2475  0.0  0.0   7932   880 pts/3    T    13:40   0:00          |       \_ sleep 50                                                                               
terry     3870  0.0  0.0  40100  3568 pts/3    R+   13:40   0:00          \_ ps -auxf

能够看出，python程序并不是直接运行 sleep 50，实际上先派生出了/bin/sh子进程，再由sh执行sleep命令；而且打印出的pid号也正是/bin/sh的pid。

获得标准输出、标准错误、返回码

Popen同样提供了communicate函数来和派生出的子进程进行交互。
Popen选项可以控制stdin、stdout、stderr的输出方式，stdin、stdout、stderr一旦被赋值为subprocess.PIPE，表示需建立一条连通标准流的管道，可以从pipe中读取流。

Popen.communicate(input=None, timeout=None)

input选项可以将数据发送给子进程，input数据的格式可以是string或者bytes。

communicate的返回值是一个(stdout_data, stderr_data)元组。

使用范例：

res = subprocess.Popen('ls -l',stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, shell=True,executable='/bin/bash')
stdout, stderr = res.communicate()
if stdout != None:                                                                                                                                                              
   print(stdout)                                                                                                                                                           
if res.returncode:                                                                                                                                                                
   print(stderr)                                          
   sys.exit(int(res.returncode))