调用外部进程的几种方法

在 Python 中调用外部进程是很常见的需求，如下为几种常见的方法。

os.system

这个方法实际上调用的是系统的 C 函数 system(), 命令以字符串的形式传入，在系统子 shell 中执行，和在真实的 shell 执行一致。

优势：能够利用 shell 的管道和重定向等特性来实现比较复杂的命令。

import os

# 使用管道获取全部java进程并强制杀掉
os.system('ps -ef|grep java|cut -c 9-15|xargs kill -9')

# 获取当前目录下全部png图片文件名并重定向到png_list.txt中
os.system('ls *.png > png_list.txt')
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缺点：外部进程的输出没法被 python 代码捕获，system 函数只返回一个 exit status，此外做为命令传入的字符串必须是有效的命令，不然会出现意想不到的结果。

os.popen

与上一种不一样的是，os.popen 会开辟一个管道并将输出经过一个 file-like 的对象返回给调用者，相似 python 中文件操做方法 open 同样。

import os

with os.popen('ls *.png', mode='r') as res:
    result = res.read()
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subprocess.Popen

这个是 python 自带库 subprocess 中的 Popen 类，做为 os.popen 的替代，拥有更多可选参数。

import subprocess

# 当 shell=True 时，POSIX 类系统默认会调用 /bin/sh 来执行传入的命令
result = subprocess.Popen(['ls', '-l'], shell=True, stdout=subprocess.PIPE).stdout.read()
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subprocess.call

这个函数拥有相似 Popen 类的可选参数，可是会等待子进程运行完毕再返回一个返回码。

import subprocess

return_code = subprocess.call(['ls', '-l'], shell=True)
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subprocess.run

这个函数在 python3.5 及之后的版本可用，有几个很是有用的参数可选，该函数返回的是一个 CompletedProcess 对象，经过该对象能够获取标准输入和输出。

import subprocess

# 在shell中执行并获取标准输出和错误
result = subprocess.run(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
# 能够配合 shlex 库分割指令字符串
# subprocess.run(shlex.split('ls -l))
print(result.stdout)
print(result.stderr)

# 对返回值进行检查, 若是子程序返回错误那么抛出一个CalledProcessError的异常
result = subprocess.run(['ls', '-l'],check=True)

# 给子程序加上超时限制, 若是超时, 向上抛出TimeoutExpired异常, 在项目中控制外部进程用时是比较好的习惯
result = subprocess.run(['sleep', '5'], timeout=3)
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fabric.operations

from fabric import operations

res = operations.local('ls -l', capture=True)

# 在远程服务器上执行命令，但须要提早配置好登录信息
res = operations.run('cmd')
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第三方模块 sh

其经过动态解析 $PATH 来执行二进制命令，执行并非 Python 类或函数，而是用 python 包装了系统 PATH 中的可执行命令，也就是说系统路径中全部命令都是能够执行的。

# 安装
pip install sh

# 执行各类系统命令
sh.ls('-l', '/data')
sh.ifconfig()

# 使用管道，并获取返回值
count = sh.wc(sh.ls('-l'), '-l')

# 甚至可使用子命令
sh.git.status()

# 将命令放在后台运行
p = sh.find('-name', 'sh.py', _bg=True)
# 干其余事
p.wait()
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总结

我的优先推荐官方库中的 subprocess 模块中的 run 函数，简单易用。

参考

Python调用外部进程的几种方法 - 安阳的文章 - 知乎