使用Python Popen执行命令：实现系统操作

Python 笔记

一、介绍

当我们需要在Python程序中执行一些系统命令时，可以使用Python的subprocess模块。其中最常用的类是Popen，它可以启动一个新进程来执行指定的命令。

这里我们将详细介绍如何使用Popen来执行系统命令，并且通过实例演示Popen的一些高级用法。

二、基本用法

下面是一个基本的Popen用法：

import subprocess

subprocess.Popen(["echo", "hello world"])

上述代码将在控制台中执行命令"echo hello world"。通过Popen的参数列表，我们可以传递命令及其参数。需要注意的是，Popen不会等待该命令执行完毕，而是返回一个Popen对象，我们可以通过Popen的方法和属性来操作该进程。

三、高级用法

1. shell命令

如果要执行shell命令，可以将Popen的shell参数设为True。如下所示：

import subprocess

subprocess.Popen("ls -l", shell=True)

上述代码将在控制台中执行shell命令"ls -l"，并将结果打印出来。

2. 标准输入与输出

如果要读取命令的标准输出，可以通过Popen对象的stdout属性实现。如下所示：

import subprocess

p = subprocess.Popen("ls -l", shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
output, err = p.communicate()
print(output.decode())

上述代码首先创建了一个Popen对象，该对象执行命令"ls -l"。通过stdout参数，我们将命令的标准输出重定向到一个管道(pipe)中。然后，调用Popen对象的communicate方法，该方法会阻塞等待命令执行完毕，并返回命令执行结果及错误信息。接着，我们将输出结果打印出来。

如果要向命令的标准输入传递数据，需要将stdin参数设为subprocess.PIPE，并通过communicate方法向标准输入写入数据。例如：

import subprocess

p = subprocess.Popen("grep hello", shell=True, stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE)
output, err = p.communicate(b"hello world\n")
print(output.decode())

上述代码首先创建了一个Popen对象，该对象执行命令"grep hello"。然后，通过stdin参数，我们将命令的标准输入重定向到一个管道中，并通过communicate方法向标准输入传递数据"hello world\n"。最后，将命令的输出结果打印出来。

3. 环境变量

如果要在执行命令时设置环境变量，可以通过env参数传递字典类型的环境变量。例如：

import subprocess

env = {"LANG": "en_US.UTF-8", "LC_ALL": "en_US.UTF-8"}
p = subprocess.Popen("echo $LANG $LC_ALL", shell=True, stdout=subprocess.PIPE, env=env)
output, err = p.communicate()
print(output.decode())

上述代码首先创建了一个字典类型的环境变量，并将LANG和LC_ALL设为en_US.UTF-8。然后，创建了一个Popen对象，该对象执行命令"echo $LANG $LC_ALL"，并通过stdout参数将命令的标准输出重定向到一个管道中。接着，通过env参数将环境变量传递给Popen对象。最后，将命令的输出结果打印出来。

四、小结

本文介绍了使用Python Popen执行命令的基本用法，并通过实例演示了一些高级用法，包括执行shell命令、重定向标准输入输出、设置环境变量等。通过掌握Popen的高级用法，可以更加灵活地使用Python来操作系统。