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如何在Python中执行外部命令

Mia Chevalier

2024年6月12日星期三下午5:07:54

从 Python 运行系统命令

Python 提供了直接从脚本执行外部程序和系统命令的强大功能。此功能允许您利用 Python 的简单性，同时利用操作系统中可用的大量工具。

无论您是自动化重复性任务还是集成复杂的工作流程，了解如何在 Python 中调用系统命令都可以显着提高您的工作效率。在本指南中，我们将探索有效实现这一目标的不同方法。

命令	描述
subprocess.run	在子 shell 中执行命令。可以捕获输出和错误。
subprocess.run([...], capture_output=True)	捕获执行命令的标准输出和标准错误。
subprocess.run([...], shell=True)	通过 shell 运行命令，允许通配符等 shell 功能。
subprocess.Popen	在新进程中执行命令，提供对其执行的更多控制。
process.stdout.readline()	从进程的标准输出中读取一行输出。
os.system	在子 shell 中执行命令，通常用于简单命令执行。
subprocess.check_output	运行命令并返回其输出。如果命令失败则引发异常。
os.environ.copy()	创建当前环境变量的副本，允许修改。
env parameter in subprocess.run	指定新进程的环境变量。

了解 Python 中的脚本执行

提供的脚本演示了使用 Python 执行外部命令的各种方法。这 subprocess.run 命令用途广泛，允许您直接从 Python 脚本运行 shell 命令。例如， subprocess.run(['echo', 'Hello, World!']) 向控制台打印一条消息，同时 subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True) 捕获的输出 ls -l 命令，显示详细的目录列表。使用 shell=True 和 subprocess.run 允许使用 shell 功能，例如通配符扩展，使其可以方便地执行更复杂的命令。

这 subprocess.Popen command 通过允许异步命令运行以及与进程的输入和输出流交互，提供对命令执行的更多控制。例如，脚本示例 subprocess.Popen(['ping', 'localhost'], stdout=subprocess.PIPE) 连续 ping 本地机器并读取每一行输出。此外， os.system 用于简单的命令执行，但缺乏灵活性 subprocess。可以使用以下命令修改环境变量并将其传递给子进程 os.environ.copy() 和 env 参数输入 subprocess.run，允许根据环境动态执行命令。

在Python中执行外部命令

使用Python的子进程模块

import subprocess
# Example 1: Running a simple shell command
subprocess.run(['echo', 'Hello, World!'])
# Example 2: Capturing the output of a command
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)
# Example 3: Running a command with shell=True
subprocess.run('echo Hello from the shell', shell=True)
# Example 4: Checking the return code
result = subprocess.run(['ls', 'nonexistentfile'], capture_output=True)
if result.returncode != 0:
    print('Command failed')
# Example 5: Using subprocess.Popen for more control
process = subprocess.Popen(['ping', 'localhost'], stdout=subprocess.PIPE)
while True:
    output = process.stdout.readline()
    if output == b'' and process.poll() is not None:
        break
    if output:
        print(output.strip().decode())

使用 Python 自动化系统任务

使用 os.system 和 subprocess 模块

import os
import subprocess
# Example 1: Using os.system to run a command
os.system('echo This is a test')
# Example 2: Running a command and capturing output with subprocess
result = subprocess.run(['date'], capture_output=True, text=True)
print('Current date and time:', result.stdout)
# Example 3: Executing multiple commands
commands = ['echo First command', 'echo Second command']
for cmd in commands:
    os.system(cmd)
# Example 4: Running a command with environment variables
env = os.environ.copy()
env['MY_VAR'] = 'Hello'
subprocess.run('echo $MY_VAR', shell=True, env=env)
# Example 5: Handling command errors
try:
    subprocess.check_output(['false_command'], stderr=subprocess.STDOUT)
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print('An error occurred:', e.output.decode())

系统命令执行的先进技术

在 Python 中执行系统命令的另一个方面涉及使用 shlex 处理 shell 命令解析的模块。该模块提供了一种将 shell 命令拆分为列表格式的方法，然后可以将其传递给 subprocess 功能。这可确保正确处理带有空格的参数。此外，您还可以使用 subprocess.PIPE 将标准输入、输出和错误流定向到父进程，从而允许更复杂的进程间通信。

例如，可以通过使用管道将一个命令的输出传输到另一个命令来实现链接命令并按顺序处理其输出 subprocess.Popen。这允许您创建类似于在 shell 脚本中执行的功能强大的命令序列。您还可以使用 17 号 同时运行多个子进程命令，提高脚本的效率，特别是在处理 I/O 密集型任务时。

有关在 Python 中执行系统命令的常见问题

如何在 Python 中运行 shell 命令并获取其输出？
使用 subprocess.run 和 capture_output=True 捕获命令的输出。
有什么区别 subprocess.run 和 subprocess.Popen？
subprocess.run 是一个更简单的界面，等待命令完成，而 subprocess.Popen 提供对命令执行的更多控制，允许异步操作。
运行系统命令时出现错误如何处理？
使用 try 和 except 块与 subprocess.CalledProcessError 捕获并处理错误。
我可以将环境变量传递给命令吗？
是的，使用 env 参数输入 subprocess.run 或者 subprocess.Popen 传递环境变量。
如何按顺序运行多个命令？
使用 subprocess.run 或者 subprocess.Popen 在使用管道的循环或链命令中 subprocess.Popen。
如何执行需要用户输入的命令？
使用 subprocess.Popen 和 stdin=subprocess.PIPE 并使用与进程进行通信 process.communicate。
有什么用 shlex 在命令执行中？
shlex 帮助正确解析 shell 命令，确保正确处理带有空格的参数。
如何在后台运行命令？
使用 subprocess.Popen 无需等待该过程完成，或使用 17 号 管理后台执行。

系统命令执行的先进技术

关于在 Python 中执行命令的最终想法

在 Python 中执行外部命令是一种多功能且强大的功能，可以显着增强您的脚本编写和自动化任务。通过使用 subprocess 通过模块，您可以运行 shell 命令、捕获其输出并有效地处理错误。这 os.system 函数为基本命令执行提供了一种更简单的替代方案。此外，纳入 shlex 模块确保正确解析复杂的 shell 命令。了解这些技术使您能够利用 Python 的优势，同时充分发挥操作系统命令行工具的潜力。