python如何调用系统命令

Python调用系统命令的方式有多种，主要包括使用os模块、subprocess模块、以及sh模块。其中，os.system()方法简单直接，但功能较为有限。对于更复杂的需求，subprocess模块提供了更强大的功能，能够捕获命令的输出和错误信息，并支持更多的参数自定义。相比之下，sh模块提供了更加Pythonic的接口，适合需要高可读性和简洁代码的场景。下面将详细介绍每种方法及其适用场景。

一、OS模块调用系统命令

os模块是Python的标准库之一，提供了对操作系统进行操作的功能。os.system()方法可以执行一个系统命令，并返回该命令执行的返回状态。

os.system()方法

os.system()是Python中最简单的一种调用系统命令的方法。它直接调用shell来执行命令，并返回命令执行后的状态码。使用示例如下：
```
import os
调用系统命令
status = os.system('ls -l')
print(f'Command executed with status: {status}')
```
这种方法的缺点是无法获取命令的输出内容，只能通过返回值判断命令是否成功执行。
os.popen()方法

os.popen()方法可以执行系统命令，并返回一个文件对象，允许我们读取命令的输出。
```
import os
使用os.popen()执行命令并读取输出
with os.popen('ls -l') as f:
    output = f.read()
print(f'Command output:\n{output}')
```
os.popen()方法相比os.system()具有更高的灵活性，因为它可以获取命令的输出。

二、SUBPROCESS模块调用系统命令

subprocess模块提供了更强大和灵活的接口来调用系统命令，推荐在需要执行复杂命令或需要获取命令输出时使用。

subprocess.run()方法

subprocess.run()是Python 3.5中引入的一种更为现代化的方法。它提供了丰富的参数，可以控制命令的输入、输出、错误处理等。
```
import subprocess
执行命令并获取结果
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print(f'Status code: {result.returncode}')
print(f'Stdout: {result.stdout}')
print(f'Stderr: {result.stderr}')
```
通过capture_output=True参数，可以获取命令的标准输出和错误输出。

subprocess.Popen()方法

subprocess.Popen()方法提供了对进程的更多控制，可以用于执行长时间运行的命令或需要与命令进行交互的场景。

import subprocess
启动子进程
process = subprocess.Popen(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)
读取输出和错误
stdout, stderr = process.communicate()
print(f'Status code: {process.returncode}')
print(f'Stdout: {stdout}')
print(f'Stderr: {stderr}')

Popen对象可以通过stdin、stdout、stderr进行交互，适用于需要与子进程进行复杂通信的场景。

三、SH模块调用系统命令

sh模块是一个第三方库，提供了更加Pythonic的接口来调用系统命令。它的优势在于代码简洁、可读性高。

安装sh模块

在使用sh模块之前，需要先安装它：
```
pip install sh
```
使用sh模块调用命令

sh模块允许我们以类似调用Python函数的方式来调用命令：
```
import sh
使用sh模块执行命令
output = sh.ls('-l')
print(f'Command output:\n{output}')
```
sh模块的接口非常简洁，适合需要高可读性和简洁代码的场景。

四、总结与建议

对于简单的命令调用，os.system()和os.popen()已经足够。然而，当需要更复杂的功能，如捕获命令输出、处理错误、与命令进行交互时，subprocess模块是更好的选择。subprocess模块提供了丰富的参数和灵活性，可以满足大多数需求。如果你更注重代码的可读性和简洁性，可以考虑使用sh模块。

在选择使用哪种方法时，需要根据具体需求和环境条件进行权衡。对于需要兼容Python 2的项目，可能需要优先考虑os模块和subprocess.Popen()。而对于现代Python项目，subprocess.run()是推荐的选择。sh模块虽然提供了便利性，但由于是第三方库，需要考虑项目的依赖管理和环境配置。

最后，在编写涉及系统命令调用的代码时，务必注意安全性，尤其是在处理用户输入时，避免命令注入等安全风险。使用subprocess模块时，可以通过提供命令列表而不是字符串来避免shell注入风险。这是一个良好的实践，可以帮助我们编写更安全的代码。