Python标准库06 子进程 (subprocess包)

作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明。谢谢!

谢谢Tolbkni Kao帮我纠正错误

这里的内容以Linux进程基础Linux文本流为基础。subprocess包主要功能是执行外部的命令和程序。比如说,我需要使用wget下载文件。我在Python中调用wget程序。从这个意义上来说,subprocess的功能与shell类似。

subprocess以及常用的封装函数

当我们运行python的时候,我们都是在创建并运行一个进程。正如我们在Linux进程基础中介绍的那样,一个进程可以fork一个子进程,并让这个子进程exec另外一个程序。在Python中,我们通过标准库中的subprocess包来fork一个子进程,并运行一个外部的程序(fork,exec见Linux进程基础)。

subprocess包中定义有数个创建子进程的函数,这些函数分别以不同的方式创建子进程,所以我们可以根据需要来从中选取一个使用。另外subprocess还提供了一些管理标准流(standard stream)和管道(pipe)的工具,从而在进程间使用文本通信。

使用subprocess包中的函数创建子进程的时候,要注意:

1) 在创建子进程之后,父进程是否暂停,并等待子进程运行。

2) 函数返回什么

3) 当returncode不为0时,父进程如何处理。

subprocess.call()
父进程等待子进程完成
返回退出信息(returncode,相当于exit code,见Linux进程基础)

subprocess.check_call()

父进程等待子进程完成

返回0

检查退出信息,如果returncode不为0,则举出错误subprocess.CalledProcessError,该对象包含有returncode属性,可用try...except...来检查(见Python错误处理)。

subprocess.check_output()

父进程等待子进程完成

返回子进程向标准输出的输出结果

检查退出信息,如果returncode不为0,则举出错误subprocess.CalledProcessError,该对象包含有returncode属性和output属性,output属性为标准输出的输出结果,可用try...except...来检查。

这三个函数的使用方法相类似,我们以subprocess.call()来说明:

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

我们将程序名(ls)和所带的参数(-l)一起放在一个表中传递给subprocess.call()

可以通过一个shell来解释一整个字符串:

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

我们使用了shell=True这个参数。这个时候,我们使用一整个字符串,而不是一个表来运行子进程。Python将先运行一个shell,再用这个shell来解释这整个字符串。

shell命令中有一些是shell的内建命令,这些命令必须通过shell运行,$cd。shell=True允许我们运行这样一些命令。

Popen()

实际上,我们上面的三个函数都是基于Popen()的封装(wrapper)。这些封装的目的在于让我们容易使用子进程。当我们想要更个性化我们的需求的时候,就要转向Popen类,该类生成的对象用来代表子进程。

与上面的封装不同,Popen对象创建后,主程序不会自动等待子进程完成。我们必须调用对象的wait()方法,父进程才会等待 (也就是阻塞block):

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

从运行结果中看到,父进程在开启子进程之后并没有等待child的完成,而是直接运行print。

对比等待的情况:

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

此外,你还可以在父进程中对子进程进行其它操作,比如我们上面例子中的child对象:

child.poll()           # 检查子进程状态

child.kill()           # 终止子进程

child.send_signal()    # 向子进程发送信号

child.terminate()      # 终止子进程

子进程的PID存储在child.pid

子进程的文本流控制

(沿用child子进程) 子进程的标准输入,标准输出和标准错误也可以通过如下属性表示:

child.stdin

child.stdout

child.stderr

我们可以在Popen()建立子进程的时候改变标准输入、标准输出和标准错误,并可以利用subprocess.PIPE将多个子进程的输入和输出连接在一起,构成管道(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实际上为文本流提供一个缓存区。child1的stdout将文本输出到缓存区,随后child2的stdin从该PIPE中将文本读取走。child2的输出文本也被存放在PIPE中,直到communicate()方法从PIPE中读取出PIPE中的文本。

要注意的是,communicate()是Popen对象的一个方法,该方法会阻塞父进程,直到子进程完成。

我们还可以利用communicate()方法来使用PIPE给子进程输入:

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

我们启动子进程之后,cat会等待输入,直到我们用communicate()输入"vamei"。

通过使用subprocess包,我们可以运行外部程序。这极大的拓展了Python的功能。如果你已经了解了操作系统的某些应用,你可以从Python中直接调用该应用(而不是完全依赖Python),并将应用的结果输出给Python,并让Python继续处理。shell的功能(比如利用文本流连接各个应用),就可以在Python中实现。

总结

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

subprocess.Popen(), subprocess.PIPE

Popen.wait(), Popen.communicate()

时间: 2024-10-13 22:24:09

Python标准库06 子进程 (subprocess包)的相关文章

Python标准库07 信号 (signal包,部分os包)

作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! 在了解了Linux的信号基础之后,Python标准库中的signal包就很容易学习和理解.signal包负责在Python程序内部处理信号,典型的操作包括预设信号处理函数,暂停并等待信号,以及定时发出SIGALRM等.要注意,signal包主要是针对UNIX平台(比如Linux, MAC OS),而Windows内核中由于对信号机制的支持不充分,所以在Windows上的Pytho

Python标准库01 正则表达式 (re包)

作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! 我将从正则表达式开始讲Python的标准库.正则表达式是文字处理中常用的工具,而且不需要额外的系统知识或经验.我们会把系统相关的包放在后面讲解. 正则表达式(regular expression)主要功能是从字符串(string)中通过特定的模式(pattern),搜索想要找到的内容. 语法 之前,我们简介了字符串相关的处理函数.我们可以通过这些函数实现简单的搜索功能,比如说从字

Python -- 标准库 文件管理 (部分os包,shutil包)

在操作系统下,用户可以通过操作系统的命令来管理文件,参考linux文件管理相关命令.Python标准库则允许我们从Python内部管理文件.相同的目的,我们有了两条途径.尽管在Python调用标准库的方式不如操作系统命令直接,但有它自己的优势.你可以利用Python语言,并发挥其他Python工具,形成组合的文件管理功能.Python or Shell? 这是留给用户的选择.本文中会尽量将两者相似的功能相对应. 本文基于linux文件管理背景知识 os包 os包包括各种各样的函数,以实现操作系统

转 Python标准库01 正则表达式 (re包)

作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! 我将从正则表达式开始讲Python的标准库.正则表达式是文字处理中常用的工具,而且不需要额外的系统知识或经验.我们会把系统相关的包放在后面讲解. 正则表达式(regular expression)主要功能是从字符串(string)中通过特定的模式(pattern),搜索想要找到的内容. 语法 之前,我们简介了字符串相关的处理函数.我们可以通过这些函数实现简单的搜索功能,比如说从字

Python学习笔记13:标准库之子进程(subprocess包)

ubprocess包主要功能是执行外部的命令和程序.从这个意义上来说,subprocess的功能与shell类似. subprocess以及常用的封装函数 当我们运行python的时候,我们都是在创建并运行一个进程. 在Python中,我们通过标准库中的subprocess包来fork一个子进程,并运行一个外部的程序. subprocess包中定义有数个创建子进程的函数,这些函数分别以不同的方式创建子进程,所以我们可以根据需要来从中选取一个使用. 另外subprocess还提供了一些管理标准流(

Python标准库——走马观花

Python标准库——走马观花 作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! Python有一套很有用的标准库(standard library).标准库会随着Python解释器,一起安装在你的电脑中的.它是Python的一个组成部分.这些标准库是Python为你准备好的利器,可以让编程事半功倍. 我将根据我个人的使用经验中,挑选出标准库三个方面的包(package)介绍: Python增强 系统互动 网络 第一类:Pyth

12Python标准库系列之subprocess模块

Python标准库系列之subprocess模块 This module allows you to spawn processes, connect to their input/output/error pipes, and obtain their return codes. 常用方法实例 call() 执行命令,并返回状态码,状态码0代表命令执行成功,其他的都表示命令执行不成功 >>> ret = subprocess.call(["ls", "-l

Python标准库 (pickle包,cPickle包)

在之前对Python对象的介绍中 (面向对象的基本概念,面向对象的进一步拓展),我提到过Python"一切皆对象"的哲学,在Python中,无论是变量还是函数,都是一个对象.当Python运行时,对象存储在内存中,随时等待系统的调用.然而,内存里的数据会随着计算机关机和消失,如何将对象保存到文件,并储存在硬盘上呢? 计算机的内存中存储的是二进制的序列 (当然,在Linux眼中,是文本流).我们可以直接将某个对象所对应位置的数据抓取下来,转换成文本流 (这个过程叫做serialize),

Python标准库04 文件管理 (部分os包,shutil包)

作者:Vamei 出处:http://www.cnblogs.com/vamei 欢迎转载,也请保留这段声明.谢谢! 在操作系统下,用户可以通过操作系统的命令来管理文件,参考linux文件管理相关命令.Python标准库则允许我们从Python内部管理文件.相同的目的,我们有了两条途径.尽管在Python调用标准库的方式不如操作系统命令直接,但有它自己的优势.你可以利用Python语言,并发挥其他Python工具,形成组合的文件管理功能.Python or Shell? 这是留给用户的选择.本文