python如何调用cmd并执行命令

在Python中调用cmd并执行命令的方法有多种，包括使用os模块、subprocess模块、以及其他第三方库。 在这些方法中，subprocess模块是最推荐的方式，因为它提供了更多的功能和更好的错误处理机制。下面将详细介绍如何使用这几种方法来调用cmd并执行命令。

一、使用os模块

1、os.system()

os.system()是最简单的方式，但功能较为有限，适合执行简单的命令。

import os
os.system('dir')  # 在Windows上列出当前目录的文件
os.system('ls')   # 在Linux或MacOS上列出当前目录的文件

优点：

简单易用
适合执行不需要捕获输出的命令

缺点：

无法捕获标准输出和标准错误
无法获取命令执行的结果

2、os.popen()

os.popen()方法可以捕获命令的输出，但已经被标记为过时，不推荐在新项目中使用。

import os
stream = os.popen('dir')
output = stream.read()
print(output)

优点：

能够捕获标准输出

缺点：

功能有限
不推荐使用

二、使用subprocess模块

subprocess模块是Python 3中推荐的方式，提供了更多的功能和更好的错误处理机制。

1、subprocess.run()

subprocess.run()是Python 3.5+引入的新函数，推荐使用。

import subprocess
执行命令并等待命令执行完成
result = subprocess.run(['dir'], shell=True, capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)  # 捕获标准输出
print(result.stderr)  # 捕获标准错误
print(result.returncode)  # 获取命令执行的返回码

优点：

功能强大，支持捕获标准输出、标准错误、返回码等
更加现代和易用

缺点：

在某些情况下需要处理更多的参数

2、subprocess.Popen()

subprocess.Popen()提供了更细粒度的控制，可以与命令进行交互。

import subprocess
启动子进程
process = subprocess.Popen(['dir'], shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)
等待命令执行完成并捕获输出
stdout, stderr = process.communicate()
print(stdout)  # 捕获标准输出
print(stderr)  # 捕获标准错误
print(process.returncode)  # 获取命令执行的返回码

优点：

功能强大，适合复杂的需求
支持与子进程进行交互

缺点：

使用起来比subprocess.run()稍微复杂

三、使用第三方库

除了os和subprocess模块，还有一些第三方库可以用来调用cmd并执行命令，如sh库。

import sh
执行命令并捕获输出
output = sh.ls()
print(output)

优点：

语法简洁，更加Pythonic

缺点：

需要安装第三方库
功能较为有限

四、错误处理

在调用命令时，处理错误是非常重要的。使用subprocess模块时，可以通过捕获异常来处理错误。

import subprocess
try:
    result = subprocess.run(['dir'], shell=True, check=True, capture_output=True, text=True)
    print(result.stdout)
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print(f"命令执行失败，错误码：{e.returncode}")
    print(f"错误信息：{e.stderr}")

通过以上几种方法，我们可以在Python中调用cmd并执行命令。根据具体需求，可以选择合适的方法来实现。对于简单的命令，可以使用os.system()；对于需要捕获输出的命令，可以使用subprocess.run()或subprocess.Popen()；对于复杂的交互需求，可以使用subprocess.Popen()；如果追求简洁语法，可以考虑使用第三方库。

五、子进程间通信

有时你可能需要与子进程进行双向通信，这时可以使用subprocess.Popen来实现。

import subprocess
启动子进程
process = subprocess.Popen(['python', '-c', 'print(input())'], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)
向子进程发送输入
stdout, stderr = process.communicate(input='Hello, World!')
print(stdout)  # 捕获标准输出
print(stderr)  # 捕获标准错误

通过以上方式，我们可以实现与子进程的双向通信。这在某些需要交互的场景中非常有用。

六、跨平台注意事项

在编写跨平台脚本时，需要注意不同操作系统之间的差异。例如，Windows和Unix系操作系统的命令有所不同。

import subprocess
import platform
if platform.system() == 'Windows':
    command = 'dir'
else:
    command = 'ls'
result = subprocess.run([command], shell=True, capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)

通过检查操作系统类型，我们可以编写兼容性更好的代码。

七、处理Unicode字符

在处理命令输出时，可能会遇到Unicode字符。为了确保正确处理Unicode字符，可以使用text=True或universal_newlines=True参数。

import subprocess
result = subprocess.run(['dir'], shell=True, capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)

这样可以确保输出正确处理Unicode字符。

八、总结

在Python中调用cmd并执行命令的方法有很多，其中subprocess模块是最推荐的方式。通过subprocess.run()和subprocess.Popen()，我们可以实现大部分需求，包括捕获输出、处理错误、与子进程交互等。对于简单的需求，可以使用os.system()，但不推荐使用os.popen()。此外，还可以使用第三方库来简化代码。在编写跨平台脚本时，需要注意不同操作系统之间的差异，并确保正确处理Unicode字符。通过合理选择方法和处理细节，可以实现稳定和高效的命令执行。