Python中执行Shell命令的常用方法有：使用os.system()、subprocess模块、os.popen()。其中，subprocess模块是最推荐的方式，因为它提供了更强大的功能和更好的安全性。使用subprocess模块可以捕获命令输出、处理标准输入输出错误流，并且可以更好地控制子进程。下面我们将详细介绍这几种方法，并对subprocess模块进行深入的讲解。
一、OS.SYSTEM()方法
os.system()是Python中最简单的执行Shell命令的方法。它通过在子Shell中执行指定的命令来实现，但它的功能非常有限。
- 使用方法
os.system()接受一个字符串作为参数，该字符串是要执行的Shell命令。它的返回值是命令执行后的退出状态码。
import os
exit_code = os.system('ls -l')
print(f'Exit code: {exit_code}')
- 优缺点
优点：简单易用，适用于不需要捕获命令输出的场景。
缺点：无法捕获标准输出和标准错误输出，不适合复杂的命令执行场景，存在安全隐患（如命令注入）。
二、OS.POPEN()方法
os.popen()用于执行Shell命令并获取命令的输出。它返回一个文件对象，可以通过该对象读取命令的输出。
- 使用方法
import os
with os.popen('ls -l') as f:
output = f.read()
print(output)
- 优缺点
优点：可以获取命令的输出，适合简单的命令执行场景。
缺点：功能有限，不支持复杂的命令执行和错误处理，性能较差。
三、SUBPROCESS模块
subprocess模块是执行Shell命令的推荐方式。它提供了更强大的功能和更好的安全性。
- 使用方法
subprocess.run()是用于执行Shell命令的主要函数。它接受一个列表作为参数，其中每个元素是命令的一个部分。
import subprocess
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)
- 捕获输出
使用capture_output=True可以捕获命令的标准输出和标准错误输出。
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print('Standard Output:', result.stdout)
print('Standard Error:', result.stderr)
- 错误处理
通过check=True参数可以在命令执行失败时抛出异常。
try:
result = subprocess.run(['ls', '-l', 'non_existing_file'], check=True, capture_output=True, text=True)
except subprocess.CalledProcessError as e:
print('Error:', e)
- 传递输入
subprocess.run()可以通过input参数传递输入到命令中。
result = subprocess.run(['grep', 'pattern'], input='some text\nto search\n', capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)
- 优缺点
优点：功能强大，安全性高，支持复杂的命令执行和错误处理。
缺点：使用较为复杂，需要掌握更多的参数和选项。
四、SUBPROCESS.PIPE和POPEN方法
除了subprocess.run()，subprocess模块还提供了Popen类和PIPE常量用于更灵活的命令执行。
- 使用方法
Popen类用于创建和管理子进程，PIPE常量用于捕获标准输出和标准错误输出。
import subprocess
process = subprocess.Popen(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)
stdout, stderr = process.communicate()
print('Standard Output:', stdout)
print('Standard Error:', stderr)
- 实时输出
通过Popen类可以实现命令执行时的实时输出。
import subprocess
process = subprocess.Popen(['ping', 'www.google.com'], stdout=subprocess.PIPE, text=True)
while True:
output = process.stdout.readline()
if output == '' and process.poll() is not None:
break
if output:
print(output.strip())
五、总结
在Python中执行Shell命令有多种方法，其中subprocess模块是最推荐的方式。它提供了更强大的功能和更好的安全性，适合复杂的命令执行场景。通过subprocess.run()可以轻松捕获命令输出、处理标准输入输出错误流，并通过Popen类实现更灵活的命令执行和实时输出。对于简单的命令执行场景，os.system()和os.popen()方法也可以使用，但应注意它们的局限性和安全隐患。
相关问答FAQs：
如何在Python中执行Shell命令？
在Python中，可以使用subprocess模块来执行Shell命令。这个模块提供了强大的功能，可以用来创建新的进程、连接到它们的输入/输出/错误管道，并获取返回值。一个简单的示例是使用subprocess.run()函数，它能够执行Shell命令并获取结果。例如：
import subprocess
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)
使用Python执行Shell命令时需要注意哪些安全性问题？
执行Shell命令时，尤其是当输入来自用户时，必须小心可能的安全漏洞。使用subprocess模块时，建议避免使用shell=True，因为这可能导致命令注入攻击。始终优先使用列表形式的命令传递参数，而不是将整个命令作为字符串传递。
Python中有没有其他模块可以执行Shell命令？
除了subprocess模块，Python还有其他一些库可以用来执行Shell命令。例如，os模块也可以使用os.system()来执行简单的Shell命令，但它的功能相对有限，不如subprocess灵活和安全。此外，还有第三方库如sh，它提供了更简洁的API来执行Shell命令，但在使用时需要额外安装。
如何捕获Shell命令的输出和错误信息？
在使用subprocess.run()时，可以通过设置capture_output=True来捕获标准输出和标准错误信息。执行命令后，可以通过result.stdout获取标准输出，通过result.stderr获取错误信息。例如：
import subprocess
result = subprocess.run(['ls', '-z'], capture_output=True, text=True)
if result.returncode != 0:
print("Error:", result.stderr)
else:
print(result.stdout)
