在Python编程中，`subprocess` 模块是一个非常实用的工具，它允许开发者通过Python脚本调用外部程序并与其进行交互。无论是执行系统命令、运行脚本还是管理进程，`subprocess` 都能提供强大的支持。本文将详细介绍 `subprocess` 的基本用法和一些常见的应用场景。
1. 基本概念
`subprocess` 模块的主要作用是创建新的进程、连接输入输出管道，并获取返回值。它提供了多种方法来启动子进程，比如 `run()`、`Popen()` 等。这些方法可以根据需求灵活地处理子进程的生命周期。
2. 使用 `subprocess.run()`
`subprocess.run()` 是最简单且推荐的方式之一，用于一次性执行命令并等待其完成。它的参数丰富，可以满足大多数场景的需求。
示例代码：
```python
import subprocess
执行一个简单的系统命令
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
输出命令结果
print("标准输出：")
print(result.stdout)
```
在这个例子中，我们使用 `subprocess.run()` 来列出当前目录下的文件。`capture_output=True` 表示捕获标准输出和错误输出，而 `text=True` 则确保输出是以字符串形式返回的。
3. 使用 `subprocess.Popen()`
如果需要更复杂的控制，比如同时读取标准输入和输出，或者实时监控进程状态，可以使用 `subprocess.Popen()`。它提供了更细粒度的控制能力。
示例代码：
```python
import subprocess
启动一个子进程
process = subprocess.Popen(['ping', 'www.google.com'],
stdout=subprocess.PIPE,
stderr=subprocess.PIPE,
text=True)
实时读取输出
while True:
output = process.stdout.readline()
if output == '' and process.poll() is not None:
break
if output:
print(output.strip())
获取退出码
exit_code = process.poll()
print(f"进程退出码: {exit_code}")
```
在这个例子中，我们通过 `Popen` 启动了一个 `ping` 进程，并实时读取其输出。这种方式非常适合需要长时间运行的任务。
4. 处理异常
在使用 `subprocess` 时，可能会遇到各种异常情况，比如命令未找到或权限不足等。因此，合理地处理异常非常重要。
示例代码：
```python
try:
result = subprocess.run(['nonexistent_command'], check=True, timeout=5)
except subprocess.TimeoutExpired:
print("命令超时")
except subprocess.CalledProcessError as e:
print(f"命令执行失败，返回码为 {e.returncode}")
except FileNotFoundError:
print("命令不存在")
```
这里通过 `try-except` 块捕获了可能发生的异常，包括超时、命令执行失败以及命令未找到的情况。
5. 总结
`subprocess` 模块是 Python 中处理外部程序的强大工具，无论是简单的命令执行还是复杂的过程管理，都能轻松应对。掌握 `run()` 和 `Popen()` 的基本用法后，你就可以根据实际需求灵活运用这个模块，提升开发效率。
希望本文对你有所帮助！
