這里的內(nèi)容以Linux進(jìn)程基礎(chǔ)和Linux文本流為基礎(chǔ)。subprocess包主要功能是執(zhí)行外部的命令和程序。比如說，我需要使用wget下載文件。我在Python中調(diào)用wget程序。從這個(gè)意義上來說，subprocess的功能與shell類似。

subprocess以及常用的封裝函數(shù)

當(dāng)我們運(yùn)行python的時(shí)候，我們都是在創(chuàng)建并運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程。正如我們?cè)贚inux進(jìn)程基礎(chǔ)中介紹的那樣，一個(gè)進(jìn)程可以fork一個(gè)子進(jìn)程，并讓這個(gè)子進(jìn)程exec另外一個(gè)程序。在Python中，我們通過標(biāo)準(zhǔn)庫中的subprocess包來fork一個(gè)子進(jìn)程，并運(yùn)行一個(gè)外部的程序(fork，exec見Linux進(jìn)程基礎(chǔ))。

subprocess包中定義有數(shù)個(gè)創(chuàng)建子進(jìn)程的函數(shù)，這些函數(shù)分別以不同的方式創(chuàng)建子進(jìn)程，所以我們可以根據(jù)需要來從中選取一個(gè)使用。另外subprocess還提供了一些管理標(biāo)準(zhǔn)流(standard stream)和管道(pipe)的工具，從而在進(jìn)程間使用文本通信。

 使用subprocess包中的函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程的時(shí)候，要注意:

1) 在創(chuàng)建子進(jìn)程之后，父進(jìn)程是否暫停，并等待子進(jìn)程運(yùn)行。

2) 函數(shù)返回什么

3) 當(dāng)returncode不為0時(shí)，父進(jìn)程如何處理。

subprocess.call()

父進(jìn)程等待子進(jìn)程完成

返回退出信息(returncode，相當(dāng)于exit code，見Linux進(jìn)程基礎(chǔ))

subprocess.check_call()

父進(jìn)程等待子進(jìn)程完成

返回0

檢查退出信息，如果returncode不為0，則舉出錯(cuò)誤subprocess.CalledProcessError，該對(duì)象包含有returncode屬性，可用try...except...來檢查(見Python錯(cuò)誤處理)。

subprocess.check_output()

父進(jìn)程等待子進(jìn)程完成

返回子進(jìn)程向標(biāo)準(zhǔn)輸出的輸出結(jié)果

檢查退出信息，如果returncode不為0，則舉出錯(cuò)誤subprocess.CalledProcessError，該對(duì)象包含有returncode屬性和output屬性，output屬性為標(biāo)準(zhǔn)輸出的輸出結(jié)果，可用try...except...來檢查。

這三個(gè)函數(shù)的使用方法相類似，我們以subprocess.call()來說明:

import subprocess
rc = subprocess.call(["ls","-l"])

我們將程序名(ls)和所帶的參數(shù)(-l)一起放在一個(gè)表中傳遞給subprocess.call()

 可以通過一個(gè)shell來解釋一整個(gè)字符串:

import subprocess
out = subprocess.call("ls -l", shell=True)
out = subprocess.call("cd ..", shell=True)

我們使用了shell=True這個(gè)參數(shù)。這個(gè)時(shí)候，我們使用一整個(gè)字符串，而不是一個(gè)表來運(yùn)行子進(jìn)程。Python將先運(yùn)行一個(gè)shell，再用這個(gè)shell來解釋這整個(gè)字符串。

shell命令中有一些是shell的內(nèi)建命令，這些命令必須通過shell運(yùn)行，$cd。shell=True允許我們運(yùn)行這樣一些命令。

Popen()

實(shí)際上，我們上面的三個(gè)函數(shù)都是基于Popen()的封裝(wrapper)。這些封裝的目的在于讓我們?nèi)菀资褂米舆M(jìn)程。當(dāng)我們想要更個(gè)性化我們的需求的時(shí)候，就要轉(zhuǎn)向Popen類，該類生成的對(duì)象用來代表子進(jìn)程。

 與上面的封裝不同，Popen對(duì)象創(chuàng)建后，主程序不會(huì)自動(dòng)等待子進(jìn)程完成。我們必須調(diào)用對(duì)象的wait()方法，父進(jìn)程才會(huì)等待 (也就是阻塞block)：

import subprocess
child = subprocess.Popen(["ping","-c","5","www.google.com"])
print("parent process")

從運(yùn)行結(jié)果中看到，父進(jìn)程在開啟子進(jìn)程之后并沒有等待child的完成，而是直接運(yùn)行print。

 對(duì)比等待的情況:

import subprocess
child = subprocess.Popen(["ping","-c","5","www.google.com"])
child.wait()
print("parent process")

此外，你還可以在父進(jìn)程中對(duì)子進(jìn)程進(jìn)行其它操作，比如我們上面例子中的child對(duì)象:

child.poll()      # 檢查子進(jìn)程狀態(tài)

child.kill()      # 終止子進(jìn)程

child.send_signal()  # 向子進(jìn)程發(fā)送信號(hào)

child.terminate()   # 終止子進(jìn)程

子進(jìn)程的PID存儲(chǔ)在child.pid

 子進(jìn)程的文本流控制

(沿用child子進(jìn)程) 子進(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)輸入，標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤也可以通過如下屬性表示:

• child.stdin
• child.stdout
• child.stderr

 我們可以在Popen()建立子進(jìn)程的時(shí)候改變標(biāo)準(zhǔn)輸入、標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯(cuò)誤，并可以利用subprocess.PIPE將多個(gè)子進(jìn)程的輸入和輸出連接在一起，構(gòu)成管道(pipe):

import subprocess
child1 = subprocess.Popen(["ls","-l"], stdout=subprocess.PIPE)
child2 = subprocess.Popen(["wc"], stdin=child1.stdout,stdout=subprocess.PIPE)
out = child2.communicate()
print(out)

subprocess.PIPE實(shí)際上為文本流提供一個(gè)緩存區(qū)。child1的stdout將文本輸出到緩存區(qū)，隨后child2的stdin從該P(yáng)IPE中將文本讀取走。child2的輸出文本也被存放在PIPE中，直到communicate()方法從PIPE中讀取出PIPE中的文本。

要注意的是，communicate()是Popen對(duì)象的一個(gè)方法，該方法會(huì)阻塞父進(jìn)程，直到子進(jìn)程完成。

 我們還可以利用communicate()方法來使用PIPE給子進(jìn)程輸入:

import subprocess
child = subprocess.Popen(["cat"], stdin=subprocess.PIPE)
child.communicate("vamei")

我們啟動(dòng)子進(jìn)程之后，cat會(huì)等待輸入，直到我們用communicate()輸入"vamei"。

通過使用subprocess包，我們可以運(yùn)行外部程序。這極大的拓展了Python的功能。如果你已經(jīng)了解了操作系統(tǒng)的某些應(yīng)用，你可以從Python中直接調(diào)用該應(yīng)用(而不是完全依賴Python)，并將應(yīng)用的結(jié)果輸出給Python，并讓Python繼續(xù)處理。shell的功能(比如利用文本流連接各個(gè)應(yīng)用)，就可以在Python中實(shí)現(xiàn)。

總結(jié)

subprocess.call, subprocess.check_call(), subprocess.check_output()

subprocess.Popen(), subprocess.PIPE

Popen.wait(), Popen.communicate()

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

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