如何在python脚本里运行bash命令

在Python脚本里运行bash命令可以通过以下几种方法：使用subprocess模块、使用os模块、使用sh模块、使用fabric库。其中，subprocess模块最为常用，因为它功能强大且灵活。下面将详细介绍subprocess模块的使用方法。

一、使用subprocess模块

subprocess模块是Python中一个强大的模块，可以用来生成新的进程、连接到它们的输入/输出/错误管道以及获取它们的返回码。subprocess模块提供了多个函数来执行bash命令，其中最常用的是subprocess.run()函数。

1.1、subprocess.run()函数

subprocess.run()是Python 3.5引入的一个函数，用于执行bash命令。它返回一个CompletedProcess实例，其中包含了执行命令的结果。

import subprocess
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)

在上面的例子中，subprocess.run()函数的第一个参数是一个列表，表示要执行的bash命令及其参数。capture_output=True表示要捕获命令的输出，text=True表示将输出转换为字符串格式。result.stdout包含了命令的标准输出，result.stderr包含了命令的标准错误输出。

1.2、检查命令的返回码

subprocess.run()返回的CompletedProcess实例中包含了命令的返回码，可以通过returncode属性获取。如果返回码为0，表示命令执行成功；否则，表示命令执行失败。

import subprocess
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
if result.returncode == 0:
    print('Command executed successfully')
else:
    print('Command execution failed')

1.3、捕获命令的输出

可以使用capture_output=True参数来捕获命令的标准输出和标准错误输出。

import subprocess
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print('Standard Output:', result.stdout)
print('Standard Error:', result.stderr)

二、使用os模块

os模块是Python的标准库之一，可以用来执行操作系统命令。os.system()函数是最简单的方法，但它的功能较为有限，不能捕获命令的输出。

import os
os.system('ls -l')

三、使用sh模块

sh模块是一个第三方库，提供了更为简洁和优雅的方式来执行bash命令。它的语法类似于Shell命令，但需要先安装该模块。

# 安装sh模块
pip install sh
import sh
print(sh.ls('-l'))

四、使用fabric库

fabric是一个Python库，用于远程执行命令。它通常用于自动化部署，但也可以用来执行本地命令。需要先安装该库。

# 安装fabric
pip install fabric
from fabric import Connection
result = Connection('localhost').run('ls -l', hide=True)
print(result.stdout)

五、总结

在Python脚本里运行bash命令有多种方法，其中subprocess模块是最常用的，因为它功能强大且灵活。通过subprocess.run()函数，可以轻松执行bash命令并获取命令的返回码和输出。os模块、sh模块、fabric库也可以用来执行bash命令，但它们的使用场景和功能各有不同。根据实际需求选择合适的方法，可以使Python脚本更加强大和灵活。

六、进阶使用方法

在实际开发中，可能需要处理更复杂的情况，如传递输入数据、处理超时、使用管道等。下面将介绍一些进阶使用方法。

6.1、传递输入数据

可以通过input参数向命令传递输入数据。

import subprocess
result = subprocess.run(['grep', 'pattern'], input='sample text\npattern\nanother line', capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)

在上面的例子中，input参数传递了一些输入数据，grep命令会在这些数据中查找匹配的行。

6.2、处理超时

可以通过timeout参数设置命令的超时时间。如果命令在指定时间内没有完成，会抛出subprocess.TimeoutExpired异常。

import subprocess
try:
    result = subprocess.run(['sleep', '5'], timeout=2)
except subprocess.TimeoutExpired:
    print('Command timed out')

6.3、使用管道

可以通过subprocess.PIPE将多个命令的输入和输出连接起来，形成管道。

import subprocess
p1 = subprocess.Popen(['echo', 'Hello, World!'], stdout=subprocess.PIPE)
p2 = subprocess.Popen(['grep', 'Hello'], stdin=p1.stdout, stdout=subprocess.PIPE)
p1.stdout.close()
output = p2.communicate()[0]
print(output.decode())

在上面的例子中，echo命令的输出通过管道传递给grep命令，最终的输出是Hello, World!。

七、错误处理

在执行bash命令时，可能会遇到各种错误情况，如命令不存在、权限不足等。可以通过捕获异常来处理这些错误。

import subprocess
try:
    result = subprocess.run(['nonexistent_command'], check=True)
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print('Command failed with return code:', e.returncode)
except FileNotFoundError:
    print('Command not found')
except Exception as e:
    print('An unexpected error occurred:', str(e))

在上面的例子中，捕获了subprocess.CalledProcessError、FileNotFoundError和其他所有异常，并进行了相应的处理。

八、总结

通过使用subprocess模块、os模块、sh模块、fabric库，可以在Python脚本里方便地运行bash命令。subprocess模块功能最为强大且灵活，适用于大多数场景。在实际开发中，可以根据需求选择合适的方法，并结合进阶使用方法和错误处理机制，使Python脚本更加健壮和灵活。