Python如何调起linux命令

在Python中调起Linux命令的常用方法包括使用os模块中的system函数、subprocess模块、os模块的popen函数、commands模块（Python 2.x版本）。其中，subprocess模块最为推荐，因为它提供了更为强大和灵活的方式来与系统交互。subprocess模块允许我们捕获命令的输出、控制输入和输出流，并且可以更好地处理错误和异常情况。

一、使用OS模块中的system函数

os模块是Python的标准库之一，它提供了与操作系统交互的功能。使用os.system()函数可以执行Linux命令。

import os
使用os.system执行命令
os.system('ls -l')

使用os.system()的优点是简单直接，但其缺点是无法获取命令的输出结果，只能返回命令的退出状态。如果需要获取命令的输出，subprocess模块会更合适。

二、使用SUBPROCESS模块

subprocess模块是Python中推荐用来替代os.system的模块。它提供了更为灵活的方式来执行系统命令。

1. 使用subprocess.run()

subprocess.run()是Python 3.5引入的一个函数，用来运行外部命令。它返回一个CompletedProcess实例，可以用于获取命令的退出状态、标准输出和标准错误。

import subprocess
使用subprocess.run执行命令
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
获取命令的输出
print(result.stdout)
获取命令的错误输出
print(result.stderr)
获取命令的退出状态
print(result.returncode)

capture_output=True参数用于捕获命令的输出，text=True参数用于将输出解码为字符串。

2. 使用subprocess.Popen()

subprocess.Popen()提供了更为底层的接口，用于执行命令。它允许我们更加精细地控制命令的输入输出流。

import subprocess
使用subprocess.Popen执行命令
process = subprocess.Popen(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
获取命令的输出和错误
stdout, stderr = process.communicate()
打印输出
print(stdout.decode())
打印错误
print(stderr.decode())
打印退出状态
print(process.returncode)

subprocess.Popen()返回一个Popen对象，允许我们使用communicate()方法与进程进行交互。

三、使用OS模块的popen函数

os.popen()是一个更为简单的接口，用于执行命令并获取输出。

import os
使用os.popen执行命令
stream = os.popen('ls -l')
获取命令的输出
output = stream.read()
打印输出
print(output)

os.popen()返回一个文件对象，可以用来读取命令的输出。与subprocess模块相比，os.popen()的功能较为有限，但对于简单的命令执行和输出获取来说，它是一个简单的选择。

四、使用COMMANDS模块（仅限Python 2.x版本）

在Python 2.x版本中，commands模块提供了一个简单的接口来执行命令并获取输出。需要注意的是，commands模块在Python 3.x中已被移除。

import commands
使用commands.getoutput执行命令
output = commands.getoutput('ls -l')
打印输出
print(output)

commands模块提供了getoutput()、getstatus()和getstatusoutput()函数用于执行命令并获取输出或状态。

五、选择合适的方法

根据具体需求选择合适的方法：

如果仅仅需要执行命令并获取退出状态，os.system()是一个简单的选择。
如果需要获取命令的输出或错误信息，subprocess.run()是一个推荐的选择。
如果需要对输入输出流进行更复杂的控制，subprocess.Popen()提供了更多的灵活性。
对于简单的命令执行和输出获取，os.popen()提供了一个简单的接口。
如果使用Python 2.x版本，可以使用commands模块，但建议尽早迁移到Python 3.x版本并使用subprocess模块。

六、处理错误和异常

在执行命令时，可能会发生错误或异常情况。subprocess模块提供了多种方式来处理这些情况。

1. 使用try-except块

可以使用try-except块来捕获和处理异常。

import subprocess
try:
    result = subprocess.run(['ls', '-l'], check=True, capture_output=True, text=True)
    print(result.stdout)
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print(f'Command failed with return code {e.returncode}')
    print(e.output)

设置check=True参数后，如果命令返回非零退出状态，则会抛出subprocess.CalledProcessError异常。

2. 使用timeout参数

subprocess.run()和subprocess.Popen()都支持timeout参数，用于设置命令执行的超时时间。

import subprocess
try:
    result = subprocess.run(['sleep', '10'], timeout=5)
except subprocess.TimeoutExpired:
    print('Command timed out')

timeout参数用于设置命令执行的超时时间，以秒为单位。如果命令执行时间超过指定的超时时间，将会抛出subprocess.TimeoutExpired异常。

七、总结

在Python中调起Linux命令的方法有多种，选择哪种方法取决于具体的需求和场景。subprocess模块是推荐的选择，因为它提供了更为强大和灵活的功能。在使用这些方法时，要注意处理可能出现的错误和异常，以确保程序的健壮性和可靠性。通过合理选择和使用这些方法，我们可以在Python程序中有效地调起和控制Linux命令，从而实现更复杂的功能和自动化流程。