掌握Python子进程控制（subprocess模块完整入门与实战指南）

什么是subprocess模块？

subprocess 是Python内置的标准库模块，用于生成新进程、连接到它们的输入/输出/错误管道，并获取它们的返回码。相比老旧的 os.system() 或 popen()，subprocess模块更安全、功能更强大，是官方推荐的子进程管理方式。

基本用法：run() 方法

最常用的方法是 subprocess.run()，它能以简单的方式运行命令并等待其完成。

import subprocess# 执行一个简单的命令（例如列出当前目录）result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)print("返回码:", result.returncode)print("标准输出:\n", result.stdout)print("标准错误:\n", result.stderr)  

参数说明：

• ['ls', '-l']：命令以列表形式传入，避免shell注入风险。
• capture_output=True：捕获标准输出和标准错误。
• text=True：以字符串形式返回输出（否则是字节）。

使用Shell执行命令（谨慎使用）

有时你需要使用shell特性（如管道、重定向），可以设置 shell=True，但要注意安全风险！

import subprocess# 使用shell执行带管道的命令result = subprocess.run(    "echo 'Hello World' | grep Hello",    shell=True,    capture_output=True,    text=True)print(result.stdout)  # 输出: Hello World  

⚠️ 警告：当使用用户输入构建命令时，不要使用 shell=True，否则可能引发命令注入漏洞！

处理错误与超时

你可以设置超时时间，并捕获异常：

import subprocesstry:    result = subprocess.run(        ['ping', 'google.com'],        capture_output=True,        text=True,        timeout=5  # 5秒超时    )except subprocess.TimeoutExpired:    print("命令执行超时！")else:    if result.returncode == 0:        print("成功！")    else:        print("命令失败:", result.stderr)  

高级用法：Popen（交互式进程）

如果你需要与子进程实时交互（如发送输入、读取输出流），可以使用 subprocess.Popen：

import subprocess# 启动一个交互式进程（例如Python解释器）proc = subprocess.Popen(    ['python3', '-i'],    stdin=subprocess.PIPE,    stdout=subprocess.PIPE,    stderr=subprocess.PIPE,    text=True)# 发送命令proc.stdin.write('print("你好，subprocess！")\n')proc.stdin.write('exit()\n')proc.stdin.flush()# 读取输出output, error = proc.communicate()print("输出:", output)  

总结

通过本教程，你已经掌握了 Python subprocess 模块的基本和进阶用法。无论是执行简单命令、处理输出，还是进行复杂的进程交互，subprocess 都能胜任。

记住几个关键点：

• 优先使用 subprocess.run() 处理一次性命令。
• 避免在不可信输入中使用 shell=True。
• 合理使用 capture_output、text 和 timeout 参数。
• 需要实时交互时，使用 Popen。

现在，你已经具备了使用 Python调用外部命令 的核心能力！快去尝试写一个自动化脚本吧！