使出Python的六脉神剑，让Python拥有无限扩展性

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咱们知道，Python的API很是多，功能很是强大，并且很是易用。Python之因此强大，一个重要缘由是由于Python很是容易与其余编程语言交互。这就让Python拥有了无限扩展性。就算Python没法实现某个功能，能够用其余语言实现，而后Python直接调用便可。

Python与其余编程语言交互，主要有以下两种方法：

（1）调用动态库，如.dll，.so等；

（2）直接执行外部命令，并接收外部命令的返回结果；

第1种方法我会在后面的文章中详细讨论，本文主要讲解如何使用Python执行外部的命令，并传递参数和接收返回值，而后作更进一步的处理。本文将介绍6种执行外部命令的方法，并比较这6中方法的优缺点。史称这6种执行外部命令的方法为六脉神剑。

Python执行外部命令的6种方法：

1. system函数

基本的调用格式以下：

import osos.system("some_command with args");

system函数会将命令和参数传递给系统的Shell。这么作很是好，由于您实际上能够用这种方式一次运行多个命令，并设置管道和输入/输出重定向。例如：

import osos.system("cat command.py | grep -n subprocess > result.txt")

执行这段代码，会在当前目录生成一个result.txt文件。

尽管这样作很方便，但必须手动处理转义字符（例如空格等）。因此这样作只是让你简单地运行Shell程序，而不是扩展程序的功能。

2.  popen函数

基本调用格式以下：

import osstream = os.popen("some_command with args")

popen函数与os.system函数的功能相同，只是popen函数提供了一个用于操做文件的对象，可用使用标准输入输出的方式来访问文件中的数据。popen函数还有其余3种变体，它们对I/O的处理略有不一样。若是将全部内容都做为字符串传递，那么命令将传递到Shell程序；若是将它们做为列表传递，则无需担忧转义任何内容。例如：

import osstream = os.popen("cat command.py | grep -n subprocess")print(type(stream))result = stream.readlines()print(type(result))print(result)

执行这段代码，会输出以下内容：

<class 'os._wrap_close'><class 'list'>['1:import subprocess\n', '2:subprocess.run(["ls", "-l"])\n', '5:subprocess.call(["ls", "-l"])\n', '8:os.system("cat command.py | grep -n subprocess > result.txt")\n']

咱们能够看到，readlines方法以列表形式返回命令的执行结果。

3. Popen类

subprocess模块的Popen类。该类可用于替换os.popen函数。但Popen类的缺点是因为功能过于强大，因此使用起来稍微复杂一些。例如：

print(subprocess.Popen("echo Hello World", shell=True, stdout=subprocess.PIPE).stdout.read())

这行代码能够用来替换下面的代码：

print(os.popen("echo Hello World").read())

关于Popen类的一个更复杂的例子以下：

import subprocessp = subprocess.Popen('ls', shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)for line in p.stdout.readlines(): print(line.decode("utf-8").strip())retval = p.wait()

这段代码经过标准输出的readlines方法读取了ls命令返回结果的全部行，并将这些内容输出到Console。最后用wait方法等待ls命令执行完，最后结束程序。

Popen类相对于popen函数的优点是将全部的选项都统一放在了Popen类中，而不是须要4个不一样的popen函数完成这些工做。

4.call函数

来自subprocess模块的call函数。与Popen类同样，拥有相同的参数，但call函数只会等待命令执行完并提供返回代码才结束。例如：

return_code = subprocess.call("echo Hello World", shell=True)print(return_code)

5. run函数

若是读者使用的是Python 3.5或更高版本，则能够使用新的subprocess.run函数，该函数与上面的代码很是类似，可是更加灵活，并在命令完成执行后返回CompletedProcess对象。例如：

import subprocessresult = subprocess.run(["ls", "-l"])print(type(result))

6. 类C函数

os模块还提供了与C语言相似的fork / exec / spawn函数，可是我不建议直接使用它们，例如：

import osprint(os.execl('/bin/ls', ' '))

最后，请注意，对于这些执行外部命令的方法，须要将这些命令执行后参数的字符串传递回程序，有时须要对这些传回的字符串进行转移。若是你没法彻底信任这些字符串，那么有可能会带来严重的安全隐患。例如，若是用户正在输入字符串的某些/任何部分。若是不肯定，请仅将这些方法与常量一块儿使用。为了更好地说明这一点，请看下面的代码。

print(subprocess.Popen("echo %s " % user_input, stdout=PIPE).stdout.read())

咱们能够想象，当用户输入了“I love your harddisk && rm -rf /”，这将删除硬盘中的全部数据。因此若是你对用户的输入没法彻底信任的话，请将变量user_input改为常量，不让用户任意输入。

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