如何让python执行命令

使用 subprocess 模块、使用 os.system 函数、使用 os.popen 函数、使用 os.exec* 系列函数。其中，使用 subprocess 模块 是最常用且功能最强大的方法。 subprocess 模块提供了灵活的接口，能够执行外部命令并与其进行交互。通过 subprocess.run()、subprocess.Popen() 等函数，可以方便地捕获命令的输出、错误信息，甚至可以进行输入输出重定向。

下面将详细描述如何使用 subprocess 模块来执行命令。

使用 subprocess 模块

subprocess 模块是Python 3中推荐的用于执行外部命令的模块。它提供了多种方法来启动进程并与其进行交互。以下是一些常用的方法和示例。

一、`subprocess.run()`

subprocess.run() 是一个高级接口，用于执行命令并等待其完成。它在执行命令时，会创建一个新的子进程，并返回一个 CompletedProcess 对象，该对象包含了命令的执行结果。

import subprocess
执行一个简单的命令
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)

在这个示例中，subprocess.run() 执行了 ls -l 命令，并捕获了命令的输出。capture_output=True 表示捕获标准输出和标准错误，text=True 表示将输出作为字符串返回。

二、`subprocess.Popen()`

subprocess.Popen() 提供了更低级的接口，可以更灵活地控制进程的启动和与其交互。它返回一个 Popen 对象，通过该对象可以与子进程进行通信。

import subprocess
使用 Popen 执行命令并读取输出
process = subprocess.Popen(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)
stdout, stderr = process.communicate()
print(stdout)

在这个示例中，Popen 对象执行了 ls -l 命令，并通过 communicate() 方法读取了命令的标准输出和标准错误。

三、捕获输出和错误

使用 subprocess 模块，可以方便地捕获命令的标准输出和标准错误。以下是一个示例，演示如何捕获输出和错误。

import subprocess
try:
    result = subprocess.run(['ls', '-l', '/nonexistent'], capture_output=True, text=True, check=True)
    print(result.stdout)
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print("Error:", e.stderr)

在这个示例中，ls -l /nonexistent 命令会引发错误，因为 /nonexistent 目录不存在。subprocess.run() 的 check=True 参数表示如果命令返回非零退出码，则引发 CalledProcessError 异常。通过捕获该异常，可以获取错误信息。

四、传递输入

有时需要向子进程传递输入数据，这可以通过 subprocess.Popen() 和 communicate() 方法来实现。

import subprocess
process = subprocess.Popen(['cat'], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, text=True)
stdout, stderr = process.communicate(input='Hello, World!\n')
print(stdout)

在这个示例中，Popen 对象执行了 cat 命令，并通过 communicate() 方法向其传递了输入数据 Hello, World!\n。

五、重定向输入输出

subprocess 模块还支持将子进程的输入输出重定向到文件或其他流。

import subprocess
with open('output.txt', 'w') as f:
    subprocess.run(['ls', '-l'], stdout=f)

在这个示例中，subprocess.run() 将 ls -l 命令的输出重定向到文件 output.txt。

六、设置环境变量

使用 subprocess.run() 或 subprocess.Popen() 可以设置子进程的环境变量。

import subprocess
import os
env = os.environ.copy()
env['MY_VAR'] = 'Hello'
result = subprocess.run(['printenv', 'MY_VAR'], capture_output=True, text=True, env=env)
print(result.stdout)

在这个示例中，设置了环境变量 MY_VAR 并执行了 printenv MY_VAR 命令来打印该环境变量的值。

七、超时控制

subprocess.run() 支持设置超时参数，来控制命令执行的最大时间。

import subprocess
try:
    result = subprocess.run(['sleep', '5'], timeout=3)
except subprocess.TimeoutExpired:
    print("Command timed out")

在这个示例中，sleep 5 命令会睡眠5秒，但是设置了超时为3秒，因此命令会超时并引发 TimeoutExpired 异常。

八、多命令串联

有时需要串联多个命令，可以通过 subprocess.Popen() 结合管道实现。

import subprocess
p1 = subprocess.Popen(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE)
p2 = subprocess.Popen(['grep', 'myfile'], stdin=p1.stdout, stdout=subprocess.PIPE, text=True)
p1.stdout.close()
output, _ = p2.communicate()
print(output)

在这个示例中，ls -l 命令的输出通过管道传递给 grep myfile 命令。

九、执行带有shell的命令

有些情况下需要通过shell执行命令，可以使用 subprocess.run() 的 shell=True 参数。不过要注意，这样做可能会有安全风险，特别是在处理用户输入时。

import subprocess
result = subprocess.run('echo $HOME', shell=True, capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)

在这个示例中，通过shell执行了 echo $HOME 命令。

十、总结

通过 subprocess 模块，Python 提供了强大且灵活的工具来执行外部命令。无论是简单的命令执行，还是复杂的进程间通信、输入输出重定向、环境变量设置等需求，subprocess 模块都能很好地满足。

使用 os.system 函数

os.system() 函数是Python中最简单的执行外部命令的方法之一。它将命令作为字符串传递，执行命令并返回命令的退出状态。以下是一个示例：

import os
exit_status = os.system('ls -l')
print(f"Exit status: {exit_status}")

在这个示例中，os.system() 执行了 ls -l 命令，并返回命令的退出状态。虽然 os.system() 很简单易用，但它有一些局限性，例如无法捕获命令的输出和错误信息。

使用 os.popen 函数

os.popen() 函数用于执行命令并返回一个文件对象，可以读取命令的输出。以下是一个示例：

import os
with os.popen('ls -l') as f:
    output = f.read()
    print(output)

在这个示例中，os.popen() 执行了 ls -l 命令，并读取了命令的输出。os.popen() 提供了一种简单的方式来捕获命令输出，但它同样有一些局限性，例如无法捕获错误信息。

使用 os.exec* 系列函数

os.exec* 系列函数用于替换当前进程的执行代码。这些函数直接用新的进程替换当前进程，因此不会返回。这些函数主要包括 os.execl(), os.execle(), os.execlp(), os.execlpe(), os.execv(), os.execve(), os.execvp(), os.execvpe() 等。

以下是一个使用 os.execvp() 的示例：