[Python：os.system，subprocess] 执行程序与系统命令 - 全面指南

简介

在自动化驱动的世界中，能够控制系统级别命令可以节省时间和精力。多功能语言 Python 提供了多种执行系统命令和运行外部程序的方法。本指南将重点介绍使用 os.system、os.popen 和 subprocess 模块，以精确控制系统级别交互的方法。

使用 os.system

os.system 命令允许我们直接运行 shell 命令。

import os

exit_code = os.system('echo Hello, World!')
print("Exit code:", exit_code)

输出

Hello, World!
Exit code: 0

在上面的示例中，我们使用 os.system 调用了 echo 命令。退出码提供了有关操作成功与否的信息。

使用 os.popen

os.popen 函数允许您在子 shell 中运行命令，并提供了用于读取或写入的文件接口。

import os

file = os.popen('echo Hello, World!', 'r')
output = file.read()
print("Output:", output)
file.close()

输出

Output: Hello, World!

这段代码演示了如何使用 os.popen 将命令的输出读取到变量中。

使用 subprocess.Popen

subprocess 模块提供了对命令执行过程的更多控制。使用 subprocess.Popen，您可以执行命令，检索其输出并更灵活地管理进程。

import subprocess

process = subprocess.Popen(['echo', 'Hello, World!'], stdout=subprocess.PIPE)
output, error = process.communicate()
print("Output:", output.decode())

输出

Output: Hello, World!

在这里，使用 subprocess.Popen 执行了 echo 命令，并捕获了输出以供进一步处理。

subprocess.call 和 subprocess.run

subprocess.call 和 subprocess.run 都是方便的运行 shell 命令的方式。以下是演示其使用方法的示例。

# 使用 subprocess.call
exit_code = subprocess.call(['echo', 'Using call'])
print("Exit code using call:", exit_code)

# 使用 subprocess.run
result = subprocess.run(['echo', 'Using run'], stdout=subprocess.PIPE)
print("Output using run:", result.stdout.decode())

输出

Using call
Exit code using call: 0
Using run
Output using run: Using run

这些方法使命令更易执行，subprocess.run 在 Python 3.5 及更高版本中提供了更多功能。

执行系统命令并运行外部程序是许多自动化和集成任务的核心部分。Python 的灵活性以及诸如 os 和 subprocess 之类的模块使这些任务更易实现且易于维护。您可以根据应用程序的特定需求选择 os.system、os.popen 或更强大的 subprocess 方法。通过尝试这些示例，您将能够理解其功能并将其应用于项目中。

常见问题

1. os.system 和 subprocess 之间的主要区别是什么？ os.system 更简单但提供更少的控制，而 subprocess 提供更多功能和对进程的控制。
2. 我能够使用这些方法捕获错误消息吗？ 是的，subprocess.Popen 和 subprocess.run 允许捕获标准输出和标准错误流。
3. 使用这种方法执行命令安全吗？ 应当注意避免代码注入和其他安全风险，尤其是如果命令包含用户输入。
4. 如果我需要按顺序运行多个命令怎么办？ 您可以在循环中使用这些方法，或者在单个调用中使用 shell 语法链接命令。
5. 这些方法是否与平台无关？ 虽然通常与平台无关，但某些特定的 shell 命令可能无法在所有操作系统上运行。最好在目标平台上进行测试。