在 Python 中调用外部进程是很常见的需求，以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。

优点：可以利用 shell 的管道和重定向等特性来实现比较复杂的命令。

  1. import os
  3. # 使用管道获取所有java进程并强制杀掉
  4. os.system('ps -ef|grep java|cut -c 9-15|xargs kill -9')
  6. # 获取当前目录下所有png图片文件名并重定向到png_list.txt中
  7. os.system('ls *.png > png_list.txt')
  8. 复制代码

缺点：外部进程的输出无法被 python 代码捕获，system 函数只返回一个 exit status，此外作为命令传入的字符串必须是有效的命令，否则会出现意想不到的结果。

os.popen

与上一种不同的是，os.popen 会开辟一个管道并将输出通过一个 file-like 的对象返回给调用者，类似 python 中文件操作方法 open 一样。

  1. import os
  3. with os.popen('ls *.png', mode='r') as res:
  4.     result = res.read()
  5. 复制代码

subprocess.Popen

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

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

subprocess.call

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

  1. import subprocess
  3. return_code = subprocess.call(['ls', '-l'], shell=True)
  4. 复制代码

subprocess.run

这个函数在 python3.5 及以后的版本可用，有几个非常有用的参数可选，该函数返回的是一个 CompletedProcess 对象，通过该对象可以获取标准输入和输出。

  1. import subprocess
  3. # 在shell中执行并获取标准输出和错误
  4. result = subprocess.run(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
  5. # 可以配合 shlex 库分割指令字符串
  6. # subprocess.run(shlex.split('ls -l))
  7. print(result.stdout)
  8. print(result.stderr)
  10. # 对返回值进行检查, 如果子程序返回错误那么抛出一个CalledProcessError的异常
  11. result = subprocess.run(['ls', '-l'],check=True)
  13. # 给子程序加上超时限制, 如果超时, 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
  14. result = subprocess.run(['sleep', '5'], timeout=3)
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fabric.operations

  1. from fabric import operations
  3. res = operations.local('ls -l', capture=True)
  5. # 在远程服务器上执行命令，但需要提前配置好登陆信息
  6. res = operations.run('cmd')
  7. 复制代码

第三方模块 sh

其通过动态解析 $PATH 来执行二进制命令，执行并不是 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所有命令都是可以执行的。

  1. # 安装
  2. pip install sh
  4. # 执行各种系统命令
  5. sh.ls('-l', '/data')
  6. sh.ifconfig()
  8. # 使用管道，并获取返回值
  9. count = sh.wc(sh.ls('-l'), '-l')
  11. # 甚至可以使用子命令
  12. sh.git.status()
  14. # 将命令放在后台运行
  15. p = sh.find('-name', 'sh.py', _bg=True)
  16. # 干其他事
  17. p.wait()
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总结

个人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