python如何启动cmd命令

Python 启动 CMD 命令的方法有几种，常见的包括使用 subprocess 模块、os 模块、以及通过调用外部程序。推荐使用 subprocess 模块，因为它提供了更强大的功能和更好的安全性。

subprocess 模块 是启动和管理外部命令的推荐方法。它提供了更高的灵活性和更细致的控制，适合大多数场景。下面将详细介绍如何使用 subprocess 模块来启动 CMD 命令，并给出一些实用的示例。

使用 subprocess 模块

Python 的 subprocess 模块提供了强大的功能来启动和管理外部命令。该模块可以替代 os.system 方法，并且比 os.system 提供了更多的功能和更好的安全性。通过 subprocess 模块，我们可以启动一个新的进程并与其进行交互。

要使用 subprocess 模块，我们需要导入它：

import subprocess

一、subprocess.run 函数

subprocess.run 函数是最常用的启动外部命令的方法之一。它在等待命令执行完成后返回一个 CompletedProcess 对象，该对象包含命令的返回码、标准输出和标准错误输出。

下面是一个简单的示例，展示如何使用 subprocess.run 启动 CMD 命令：

import subprocess
启动一个简单的 CMD 命令
result = subprocess.run(['cmd', '/c', 'echo Hello, World!'], capture_output=True, text=True)
打印命令的返回码、标准输出和标准错误输出
print(f"Return code: {result.returncode}")
print(f"Standard output: {result.stdout}")
print(f"Standard error: {result.stderr}")

在上面的示例中，我们使用 subprocess.run 启动了一个 CMD 命令 echo Hello, World!，并捕获了标准输出和标准错误输出。capture_output=True 参数表示我们希望捕获命令的输出，而 text=True 参数表示我们希望将输出作为字符串处理。

二、subprocess.Popen 类

对于需要更复杂交互的场景，可以使用 subprocess.Popen 类。Popen 类允许我们启动一个新进程，并与其进行更细粒度的交互。

下面是一个使用 subprocess.Popen 类启动 CMD 命令的示例：

import subprocess
启动一个 CMD 命令，并与其进行交互
process = subprocess.Popen(['cmd', '/c', 'dir'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)
读取命令的输出
stdout, stderr = process.communicate()
打印命令的返回码、标准输出和标准错误输出
print(f"Return code: {process.returncode}")
print(f"Standard output: {stdout}")
print(f"Standard error: {stderr}")

在上面的示例中，我们使用 subprocess.Popen 启动了一个 CMD 命令 dir，并捕获了标准输出和标准错误输出。通过 process.communicate() 方法，我们可以读取命令的输出。

三、启动带有参数的 CMD 命令

有时我们需要启动带有参数的 CMD 命令。在这种情况下，可以将命令和参数作为列表传递给 subprocess.run 或 subprocess.Popen。

import subprocess
启动带有参数的 CMD 命令
result = subprocess.run(['cmd', '/c', 'ping', 'www.google.com'], capture_output=True, text=True)
打印命令的返回码、标准输出和标准错误输出
print(f"Return code: {result.returncode}")
print(f"Standard output: {result.stdout}")
print(f"Standard error: {result.stderr}")

在上面的示例中，我们启动了一个 ping www.google.com 命令，并捕获了命令的输出。

四、处理长时间运行的命令

对于长时间运行的命令，我们可能需要在命令执行期间定期读取其输出。可以使用 subprocess.Popen 类并结合 stdout 和 stderr 的流处理来实现这一点。

import subprocess
启动一个长时间运行的 CMD 命令
process = subprocess.Popen(['cmd', '/c', 'ping', '-t', 'www.google.com'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)
逐行读取命令的输出
while True:
    line = process.stdout.readline()
    if not line:
        break
    print(line.strip())
打印命令的返回码
print(f"Return code: {process.returncode}")

在上面的示例中，我们启动了一个 ping -t www.google.com 命令，该命令将持续运行并输出结果。通过逐行读取命令的输出，我们可以在命令执行期间实时处理其输出。

五、捕获错误并处理异常

在启动 CMD 命令时，可能会遇到各种错误和异常。我们可以使用 try-except 语句来捕获和处理这些错误。

import subprocess
try:
    # 启动一个可能会出错的 CMD 命令
    result = subprocess.run(['cmd', '/c', 'invalid_command'], capture_output=True, text=True, check=True)
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print(f"Command failed with return code: {e.returncode}")
    print(f"Standard output: {e.stdout}")
    print(f"Standard error: {e.stderr}")

在上面的示例中，我们尝试启动一个无效的 CMD 命令 invalid_command。通过 check=True 参数，我们要求 subprocess.run 在命令返回非零状态码时抛出 CalledProcessError 异常。我们使用 try-except 语句捕获并处理该异常。

六、设置环境变量

有时我们需要在启动 CMD 命令时设置特定的环境变量。可以使用 env 参数来传递一个包含环境变量的字典。

import subprocess
import os
设置环境变量
env = os.environ.copy()
env['MY_VARIABLE'] = 'my_value'
启动 CMD 命令，并传递环境变量
result = subprocess.run(['cmd', '/c', 'echo %MY_VARIABLE%'], capture_output=True, text=True, env=env)
打印命令的返回码和标准输出
print(f"Return code: {result.returncode}")
print(f"Standard output: {result.stdout}")

在上面的示例中，我们设置了一个环境变量 MY_VARIABLE 并启动了 CMD 命令 echo %MY_VARIABLE%。通过 env 参数，我们将环境变量传递给子进程。

七、使用 shell=True

在某些情况下，我们可能希望通过 shell 执行命令。在这种情况下，可以使用 shell=True 参数。

import subprocess
启动 CMD 命令，并通过 shell 执行
result = subprocess.run('echo Hello, World!', shell=True, capture_output=True, text=True)
打印命令的返回码和标准输出
print(f"Return code: {result.returncode}")
print(f"Standard output: {result.stdout}")

在上面的示例中，我们使用 shell=True 参数通过 shell 执行 echo Hello, World! 命令。需要注意的是，使用 shell=True 时需要特别小心命令注入攻击风险。

八、总结

使用 Python 启动 CMD 命令的方法主要有使用 subprocess 模块、os 模块和调用外部程序。推荐使用 subprocess 模块，因为它提供了更强大的功能和更好的安全性。subprocess.run 函数适用于简单的命令执行，而 subprocess.Popen 类适用于需要更复杂交互的场景。

通过以上示例，我们详细介绍了如何使用 subprocess 模块启动 CMD 命令，并演示了处理带有参数的命令、长时间运行的命令、捕获错误和处理异常、设置环境变量以及通过 shell 执行命令的方法。在实际应用中，可以根据具体需求选择合适的方式来启动和管理 CMD 命令。