Python中使用subprocess庫創(chuàng)建附加進程

前言

subprocess庫提供了一個API創(chuàng)建子進程并與之通信。這對于運行生產(chǎn)或消費文本的程序尤其有好處，因為這個API支持通過新進行的標(biāo)準(zhǔn)輸入和輸出通道來回傳數(shù)據(jù)。

本篇，將詳細介紹Python創(chuàng)建附加進行的庫：subprocess。

run(運行外部命令)

subprocess庫本身可以替換os.system()，os.spawnv()等函數(shù)?，F(xiàn)在我們來通過subprocess庫運行一個外部命令，但不采用os.system()。示例如下：

import subprocess

completed = subprocess.run('whoami')
print(completed.returncode)

這里我們運行了一個windows系統(tǒng)常用的whoami命令，返回當(dāng)前用戶的名稱，輸出如下：

這里，我們使用了subprocess.run調(diào)用了子進程運行windows命令。它返回一個CompletedProcess實例，它包含了與進行有關(guān)的信息。returncode為子進程的退出狀態(tài)碼。通常情況下，退出狀態(tài)碼為0則表示進程成功運行了；一個負值-N表示這個子進程被信號N終止了。

該函數(shù)還有許多參數(shù)，比如shell，默認(rèn)值為False表示直接運行命令，如果主動賦值為True則會創(chuàng)建一個中間shell進程，由這個進程運行命令。

import subprocess

completed = subprocess.run('echo 123',shell=True)
print(completed.returncode)

比如這里，我們打印123。

該庫還有一個call()函數(shù)，subprocess.run有一個check參數(shù)，如果沒有設(shè)置該參數(shù)，等價于調(diào)用了call()函數(shù)。check默認(rèn)值為False。

對于run()函數(shù)啟動的進程，它的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出通道會綁定到父進程的輸入輸出。這說明調(diào)用程序無法捕獲命令的輸出。不過，我們可以通過為stdout和stderr參數(shù)傳入PIPE來捕獲輸出，以備以后處理。

import subprocess

completed = subprocess.run('whoami',stdout=subprocess.PIPE)
print(completed.returncode)
print(len(completed.stdout))
print(completed.stdout.decode('UTF-8'))

運行之后，效果如下：

如果設(shè)置run()函數(shù)的參數(shù)check=True與stdout為PIPE，等價于調(diào)用了check_output()函數(shù)。

通過Shell返回消息

本例會通過一個子shell運行命令，在命令返回錯誤碼并退出之前，將詳細輸入到控制臺。實例如下：

import subprocess

try:
    completed = subprocess.run(
        'echoa 123',
        shell=True,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=subprocess.PIPE, )
except subprocess.CalledProcessError as err:
    print("ERROR:", err)
else:
    print("else")
    print(completed.returncode)
    print(len(completed.stdout))
    print(completed.stdout.decode('UTF-8'))
    print(len(completed.stderr))
    print(completed.stderr.decode('gbk'))

運行之后，效果如下：

這里我們輸入了一個錯誤的命令，可以看到因為命令錯誤，并沒有輸出命令的執(zhí)行結(jié)果，0和64中間就是completed.stdout，為空。而命令將錯誤消息返回了。這是因為我們設(shè)置了stdout與stderr為subprocess.PIPE，表明這些通道要開放。這樣我們才能獲取子shell運行的結(jié)果獲取所運行的錯誤提示。（讀者可以將命令改正確后可以發(fā)現(xiàn)錯誤消息沒有了，正確執(zhí)行結(jié)果會輸出。這就是subprocess庫創(chuàng)建進程的通信機制）

需要注意的是，如果需要抑制輸出效果，可以將stdout與stderr設(shè)置為subprocess.DEVNULL。不過改了之后，上面代碼肯定會報錯，因為管道關(guān)閉，通信也就關(guān)閉了。也就是沒有這些參數(shù)了。

直接處理管道

subprocess庫還有一個非常重要的類Popen，它是用來建立其他API的底層API，對更復(fù)雜的進程交互很有用。

比如run()，call()，check_call()和check_output()函數(shù)都是Popen類的包裝器。直接使用Popen可以更好的控制如何運行命令以及如何處理輸入和輸出流。Popen的構(gòu)造函數(shù)利用參數(shù)建立新進程，使父進程可以通過管道與之通信。

下面，我們來分別介紹進程間通信的方式。

與進程的單項通信

要運行一個進程并讀取它的所有輸出，可以設(shè)置stdout為PIPE并調(diào)用communicate()函數(shù)。示例如下：

import subprocess

prc = subprocess.Popen('whoami', stdout=subprocess.PIPE)
stdout_value = prc.communicate()[0].decode('utf-8')
print(repr(stdout_value))

如上面代碼所示，Popen會在內(nèi)部管理數(shù)據(jù)讀取。運行之后，效果如下：

如果你需要調(diào)用一個管道，并完成寫數(shù)據(jù)的操作，可以設(shè)置stdin為PIPE。

import subprocess

prc = subprocess.Popen(["cmd", "/c", 'type', '-'], stdin=subprocess.PIPE)
prc.communicate('stdin'.encode('UTF-8'))

與進程的雙向通信

要完成進程的雙向通信，可以直接將stdin與stdout都設(shè)置為PIPE即可。示例如下：

import subprocess

cmd = "cmd /c type E:/Project/debug.log"
cmd.encode('utf-8')
prc = subprocess.Popen(cmd, stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE)
msg = 'stdin'.encode('UTF-8')
stdout_value = prc.communicate(msg)[0].decode('utf-8')
print(repr(stdout_value))

至于如果命令行錯誤需要捕獲錯誤消息，可以直接將stderr也設(shè)置為PIPE。

連接管道段

在Linux系統(tǒng)中，我們可以將多個命令連接成一個管線，即可以把它們的輸入輸出串聯(lián)在一起。通過Popen我們也可以完成類似的操作，只需要將一個Popen實例的stdout屬性被用左管線中下一個Popen實例的stdin參數(shù)即可。至于最后肯定還是要設(shè)置為PIPE，畢竟我們還是要獲取多個管道段消息結(jié)果，示例如下：

import subprocess

cmd1 = "cmd /c type E:/Project/debug.log"
proc1 = subprocess.Popen(cmd1, stdout=subprocess.PIPE, encoding='utf-8')

cmd2 = "tree /F | findstr 拒絕訪問"
proc2 = subprocess.Popen(cmd1, stdout=subprocess.PIPE, stdin=proc1.stdout, encoding='utf-8')

result = proc2.stdout

for line in result:
    print(line.decode('utf-8').strip())

sys的命令交互

在我們學(xué)習(xí)Python時，一般使用input()進行用戶輸入數(shù)據(jù)。但是其實sys庫也可以進行輸入輸出判斷，但它涉及的是進程間的交互，示例如下：

import sys

sys.stderr.write('開始\n')
sys.stderr.flush()

while True:
    next_line = sys.stdin.readline()
    sys.stderr.flush()
    if next_line.strip() == "9599":
        break
    sys.stdout.write(next_line)
    sys.stdout.flush()
sys.stderr.write('結(jié)束\n')
sys.stderr.flush()

運行之后，效果如下：

到此這篇關(guān)于Python中使用subprocess庫創(chuàng)建附加進程的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Python附加進程內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！