Python执行Shell脚本的方式有多种，包括使用subprocess模块、使用os.system函数、使用os.popen函数等。其中，subprocess模块是推荐的方式，因为它提供了更强大的功能和更好的安全性。下面将详细介绍如何使用subprocess模块来执行Shell脚本。
使用subprocess模块执行Shell脚本：
subprocess模块是Python中用于执行外部命令和与外部进程交互的模块。它提供了比os.system和os.popen更灵活和安全的方式来执行Shell命令。subprocess模块的主要功能是创建一个新的进程，连接其输入/输出/错误管道，并获取其返回码。
一、SUBPROCESS模块的使用
subprocess模块提供了多个函数和类来支持不同的需求。最常用的是subprocess.run()函数，它是Python 3.5中引入的，用于替代旧的subprocess.call()和subprocess.check_call()函数。
- subprocess.run()函数
subprocess.run()函数是执行Shell命令的最常用方式。它可以接受命令和参数作为一个列表或字符串，并返回一个CompletedProcess实例，其中包含命令的执行结果。
import subprocess
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)
在这个例子中，subprocess.run()执行了ls -l命令，并捕获了其输出。参数capture_output=True表示捕获stdout和stderr，text=True表示将输出解码为字符串。
- 捕获错误和异常
subprocess.run()可以捕获Shell命令的错误和异常。通过参数check=True可以在命令返回非零退出状态时自动引发异常。
try:
subprocess.run(['ls', '-z'], check=True)
except subprocess.CalledProcessError as e:
print(f"Error occurred: {e}")
在这个例子中，由于ls -z是一个无效的命令选项，所以subprocess.run()会引发CalledProcessError异常。
- 执行Shell脚本
subprocess.run()也可以用于执行Shell脚本。可以通过指定shell=True参数来执行Shell脚本。
subprocess.run('sh script.sh', shell=True)
需要注意的是，使用shell=True可能会带来安全风险，尤其是在处理不受信任的输入时，应尽量避免使用。
二、OS模块的使用
虽然subprocess模块是推荐的方式，但在一些简单的场景下，os模块也可以用来执行Shell命令。
- os.system()函数
os.system()是最简单的执行Shell命令的方法，但它不能捕获命令的输出。
import os
os.system('ls -l')
os.system()直接将命令的输出打印到标准输出，适用于简单的命令执行。
- os.popen()函数
os.popen()可以用于执行Shell命令，并获取其输出，但其功能和安全性不如subprocess。
with os.popen('ls -l') as stream:
output = stream.read()
print(output)
os.popen()返回一个文件对象，可以通过read()方法获取命令的输出。
三、在Python中传递参数给Shell脚本
在执行Shell脚本时，通常需要传递参数。subprocess模块允许在执行命令时传递参数。
- 通过列表传递参数
subprocess.run()接受一个列表作为参数，其中第一个元素是命令，后续元素是命令的参数。
subprocess.run(['sh', 'script.sh', 'arg1', 'arg2'])
在这个例子中，arg1和arg2被传递给script.sh脚本。
- 使用字符串传递参数
也可以通过字符串传递参数，但需要使用shell=True。
subprocess.run('sh script.sh arg1 arg2', shell=True)
使用字符串传递参数时，需要注意Shell注入风险。
四、处理Shell命令的输入输出
subprocess模块允许在执行Shell命令时处理标准输入和输出。
- 传递标准输入
可以通过参数input传递标准输入数据。
result = subprocess.run(['grep', 'pattern'], input='text to search\n', text=True, capture_output=True)
print(result.stdout)
在这个例子中，grep命令从标准输入中搜索匹配的模式。
- 重定向输出到文件
可以通过参数stdout和stderr将输出重定向到文件。
with open('output.txt', 'w') as f:
subprocess.run(['ls', '-l'], stdout=f)
在这个例子中，ls命令的输出被重定向到output.txt文件。
五、总结
使用Python执行Shell脚本是一项常见的任务。subprocess模块提供了强大和灵活的功能来执行Shell命令和脚本，并处理输入输出和错误。相比于os.system和os.popen，subprocess模块具有更好的安全性和功能性，是推荐使用的方式。在执行Shell脚本时，需要注意Shell注入风险，尤其是在处理不受信任的输入时，尽量避免使用shell=True。通过合理使用subprocess模块，可以在Python程序中高效地执行Shell脚本，实现各种自动化和系统管理任务。
相关问答FAQs：
如何在Python中调用shell脚本？
可以使用subprocess模块来执行shell脚本。subprocess.run()是一个常用的方法，允许你指定脚本的路径和参数。以下是一个简单的示例：
import subprocess
subprocess.run(['sh', 'your_script.sh'])
确保你的脚本具有可执行权限，并且在正确的路径下。
在执行shell脚本时，如何处理输出和错误信息？
使用subprocess.run()时，可以通过stdout和stderr参数捕获输出和错误信息。例如：
result = subprocess.run(['sh', 'your_script.sh'], capture_output=True, text=True)
print("Output:", result.stdout)
print("Errors:", result.stderr)
这样可以轻松获取脚本的执行结果和可能出现的错误。
是否可以在Python中传递参数给shell脚本？
当然可以。在调用subprocess.run()时，可以将参数作为列表传递。例如：
subprocess.run(['sh', 'your_script.sh', 'arg1', 'arg2'])
在脚本中，可以通过$1, $2等引用这些参数，以便在脚本内使用。
