Subprocess в Python

Модуль subprocess в языке Python предоставляет возможность запускать внешние процессы из программы на Python и взаимодействовать с ними.

Часто возникает необходимость выполнить команды в командной строке с помощью Python. Модуль subprocess позволяет это вполне просто и удобно сделать.

Запуск внешней команды

Метод subprocess.call() позволяет запускать внешние команды и ожидать их завершения. По умолчанию результатом выполнения команды будет возврат ее кода завершения (0 - успех, ненулевое значение - ошибка).

Пример использования метода subprocess.call():

import subprocess
subprocess.call(['ls', '-l'])

В этом примере мы используем метод call() для запуска команды ls -l, которая выводит список файлов и директорий с их подробными атрибутами.

Захват вывода команды

Метод subprocess.check_output() позволяет выполнять команду и захватывать ее вывод в переменную.

Пример использования метода subprocess.check_output():

import subprocess
output = subprocess.check_output(['ls', '-l'])
print(output.decode('utf-8'))

В этом примере мы используем метод check_output(), чтобы выполнить команду ls -l и захватить ее вывод в переменную output. Затем мы декодируем вывод из байтовой строки в обычную строку и выводим его на экран.

Перенаправление ввода-вывода

Модуль subprocess также позволяет перенаправлять ввод-вывод между родительским и дочерним процессами. Например, вы можете перенаправить вывод одного процесса вводом другого процесса.

Пример использования метода subprocess.Popen() для перенаправления вывода команды:

import subprocess
process1 = subprocess.Popen(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE)
process2 = subprocess.Popen(['grep', 'py'], stdin=process1.stdout, stdout=subprocess.PIPE)

# Получить вывод из process2
output = process2.communicate()[0]

print(output.decode('utf-8'))

В этом примере мы используем класс Popen() для запуска команд ls -l и grep py. Мы перенаправляем вывод команды ls -l на вход команды grep py с помощью аргументов stdout и stdin. Затем мы получаем вывод из команды grep py и выводим его на экран.

Класс Popen

Класс Popen из модуля subprocess в языке Python предоставляет возможность запускать новые процессы и работать с их вводом/выводом. Он является более гибкой и мощной альтернативой встроенной функции os.system().

Класс Popen принимает на вход команду и ее аргументы в виде списка или строки. Он также принимает несколько необязательных аргументов для управления процессом и его окружением.

Аргументы, которые принимает класс Popen перечислены ниже:

  • args: Последовательность аргументов командной строки или один аргумент командной строки (строка).
  • bufsize (необязательный): Размер буфера для ввода/вывода. По умолчанию -1, что означает использование системного значения.
  • executable (необязательный): Пользовательский путь к интерпретатору или исполняемому файлу.
  • stdin, stdout, stderr (необязательные): Объекты файловых дескрипторов для стандартных потоков ввода/вывода/ошибок.
  • preexec_fn (необязательный): Функция, которая будет выполнена перед запуском дочернего процесса.
  • close_fds (необязательный): Закрывать все неиспользуемые файловые дескрипторы перед запуском дочернего процесса. По умолчанию True.
  • shell (необязательный): Использовать оболочку для исполнения командной строки. По умолчанию False.
  • cwd (необязательный): Рабочая директория для запускаемой программы.
  • env (необязательный): Словарь переменных окружения.
  • universal_newlines (необязательный): Использовать универсальные символы новой строки. По умолчанию False.
  • startupinfo (необязательный): Объект subprocess.STARTUPINFO или None.
  • creationflags (необязательный): Флаги создания нового процесса.
  • restore_signals (необязательный): Восстановление сигналов во время использования wait() или communicate(). По умолчанию True.
  • start_new_session (необязательный): Запуск новой сессии. По умолчанию False.
  • pass_fds (необязательный): Передавать список файловых дескрипторов дочернему процессу.
  • encoding (необязательный): Использовать указанную кодировку для файлового ввода/вывода.
  • errors (необязательный): Обрабатывать ошибки кодирования при файловом вводе/выводе.
  • text (необязательный): Включить текстовый режим для файлового ввода/вывода.
  • extra_files (необязательный): Список файловых объектов, которые будут переданы дочернему процессу.
  • compression (необязательный): Настроить сжатие файловых дескрипторов при передаче между процессами.
  • our_fd (необязательный): Номер файлового дескриптора в нашем процессе для передачи.
  • them_fd (необязательный): Номер файлового дескриптора в процессе дочернего процесса для передачи.
  • cmd_generation (необязательный): Битовая маска для разграничения потоков.

Создание нового процесса с помощью класса Popen происходит в фоновом режиме, что позволяет продолжать выполнение других задач во время работы процесса.

Возвращаемое значение классаPopen является объектом класса Popen, который предоставляет методы для управления выполнением процесса и получения его результатов.

Пример использования класса Popen для запуска процесса с командой ls -l:

import subprocess

# Создание объекта Popen для запуска команды "ls -l"
process = subprocess.Popen(["ls", "-l"])

# Ожидание завершения процесса
process.wait()

В приведенном примере мы создаем объект process с помощью класса Popen и передаем в него команду ls -l в виде списка аргументов. Затем мы вызываем метод wait(), который ожидает завершения процесса.

Если команда, переданная в класс Popen, осуществляет вывод на стандартный поток вывода, мы можем получить этот вывод, используя метод communicate(). Пример:

import subprocess

# Создание объекта Popen для запуска команды "ls -l"
process = subprocess.Popen(["ls", "-l"], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)

# Получение вывода процесса
output, error = process.communicate()

print(output)
print(error)

В этом примере мы создаем объект process с помощью класса Popen и указываем, что нужно получить вывод процесса с помощью аргумента stdout=subprocess.PIPE. Затем мы вызываем метод communicate(), который возвращает кортеж с данными вывода и ошибки. Мы выводим эти данные на экран с помощью функции print().

Класс Popenтакже предоставляет возможность изменять окружение процесса, управлять работой процесса в фоновом режиме и многое другое. Дополнительную информацию можно найти в официальной документации Python.

Основные преимущества использования класса Popen из модуля subprocess вместо функции os.system() заключаются в большей гибкости и контроле над выполняемыми процессами, а также возможности получения вывода и ошибок процесса.

Класс Popen является частью модуля subprocess в языке Python и предоставляет возможность создания новых процессов, запуска команд в операционной системе и взаимодействия с ними. В этой статье мы рассмотрим основные методы этого класса.

Метод Popen.communicate

Метод communicate(input=None, timeout=None) позволяет взаимодействовать с процессом. Он отправляет данные на вход процесса и получает его результат. Метод принимает два необязательных параметра:

  • input: Данные, которые нужно отправить на вход процесса. Если этот параметр не указан, то ввод не осуществляется.
  • timeout: Время ожидания в секундах. Если процесс не завершится в течение указанного времени, будет возбуждено исключение TimeoutExpired.

Метод communicate() возвращает кортеж, содержащий два элемента:

  • stdout_data: Выходные данные процесса (stdout).
  • stderr_data: Ошибки процесса (stderr).

Пример использования метода communicate():

import subprocess

process = subprocess.Popen(["ls", "-l"], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
output, errors = process.communicate()

print(output)
print(errors)

Метод Popen.wait

Метод wait(timeout=None) ожидает завершения процесса и возвращает код его завершения. Он также принимает необязательный параметр timeout, определяющий время ожидания в секундах. Если процесс не завершится в течение указанного времени, будет возбуждено исключение TimeoutExpired.

Пример использования метода wait():

import subprocess

process = subprocess.Popen(["ls", "-l"])
exit_code = process.wait()

print(exit_code)

Метод Popen.terminate

Метод terminate() прерывает выполнение процесса. Он посылает сигнал SIGTERM процессу, что приводит к его завершению.

Пример использования метода terminate():

import subprocess

process = subprocess.Popen(["ls", "-l"])
process.terminate()

Метод Popen.kill

Метод kill() принудительно завершает выполнение процесса. Он посылает сигнал SIGKILL процессу, что немедленно останавливает его работу без возможности обработки сигнала.

Пример использования метода kill():

import subprocess

process = subprocess.Popen(["ls", "-l"])
process.kill()

Это основные методы класса Popen для работы с процессами в языке Python. Они позволяют создавать, взаимодействовать, ожидать и завершать процессы в операционной системе.

Модуль shlex

Модуль shlex в языке Python предоставляет инструменты для разбиения и цитирования строк, что особенно полезно при работе с командной строкой. Он позволяет считывать строку, содержащую команду и ее аргументы, и разбивать ее на отдельные части, учитывая особенности обработки кавычек и экранированных символов.

Модуль shlex предоставляет класс shlex с несколькими методами, включая методы разбиения строки на аргументы и методы для обработки кавычек.

Метод split

Метод split(s) класса shlex принимает строку s и разбивает ее на отдельные аргументы, с учетом кавычек и экранированных символов. Он возвращает список аргументов.

Пример использования метода split():

import shlex

command = 'python my_script.py --arg1 value1 "argument with spaces"'

args = shlex.split(command)
print(args)
# Вывод: ['python', 'my_script.py', '--arg1', 'value1', 'argument with spaces']

Метод quote

Метод quote(s) класса shlex принимает строку s и оборачивает ее в кавычки, если строка содержит пробелы или другие символы, которые могут быть интерпретированы как разделители. Он возвращает цитированную строку.

Пример использования метода quote():

import shlex

argument = 'argument with spaces'

quoted_argument = shlex.quote(argument)
print(quoted_argument)
# Вывод: 'argument with spaces'

Использование shlex с Popen

Модуль shlex может быть полезен при использовании класса Popen, чтобы правильно обрабатывать и цитировать аргументы команды.

Пример использования модуля shlex с Popen:

import subprocess
import shlex

command = 'echo Hello, World! > output.txt'

args = shlex.split(command)
process = subprocess.Popen(args, shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
stdout, stderr = process.communicate()

print('stdout:', stdout.decode())
print('stderr:', stderr.decode())

В этом примере мы используем метод split() модуля shlex для разбиения команды echo Hello, World! > output.txt на отдельные аргументы. Затем мы передаем эти аргументы в класс Popen для выполнения команды. В результате команда будет записана в файл output.txt.

Обратите внимание, что мы также используем параметр shell=True, чтобы команда была выполнена в оболочке. Это важно, так как команда содержит перенаправление вывода (>), которое обрабатывается оболочкой.

Использование модуля shlex с Popen позволяет нам более удобно работать с командной строкой и обрабатывать аргументы, содержащие пробелы или специальные символы. Это особенно полезно, когда мы передаем аргументы из переменных или пользовательского ввода.