如何使用Python调用外部命令的函数

使用Python调用外部命令是一种常见的任务，例如在Python脚本中运行Linux命令或运行其他可执行文件，这个过程可以通过Python的subprocess模块来完成。subprocess模块用于在Python脚本中创建新的进程，以便与外部程序交互。此模块较为高级，提供了一些更高层次的函数来管理和协调进程间的输出、输入和状态。

下面是如何使用Python调用外部命令的方法：

1. 初步使用subprocess模块

使用subprocess调用外部命令的最简单方式就是使用subprocess.call()函数。此函数执行指定的命令并返回程序的退出状态码。例如，下面的代码调用Unix系统上的ls命令，然后打印被显示的文件列表：

import subprocess

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

在这个例子中，我们将ls和-l选项传递给call()函数。函数返回的值是一个整数，表示外部命令的退出状态码。在Unix系统下，一个成功的命令将返回0，一个失败的命令将返回非零值。如果希望程序继续执行而不等待命令完成，可以在命令行中添加一个&符号。例如：

import subprocess

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

2. 在Python中捕获外部命令的输出

在许多情况下，需要将外部命令的输出捕获到Python程序中，例如想对外部命令的输出进行分析，或将命令的输出保存到文件中。使用subprocess模块的另一种方法是使用Popen对象。该对象提供了更高层次的接口，可以让你更好地控制和交互进程。下面是一些示例代码，演示如何从外部命令中捕获输出。

import subprocess

# 捕获shell的标准输出和错误输出
out, err = subprocess.Popen(['ls'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE).communicate()

# 打印命令输出
print(out.decode())
# 打印错误输出
print(err.decode())

# 将命令输出保存到文件
with open('output.txt', 'w') as f:
    subprocess.Popen(['ls'], stdout=f)

在这个代码中，我们使用Popen对象来执行ls命令，并将stdout和stderr参数设置为PIPE。这将导致Popen对象捕获shell的输出和错误输出。调用communicate()方法会等待命令完成，然后返回stdout和stderr的值。在这个例子中，我们将两个值保存到变量out和err中，并使用decode()函数将它们转换为字符串。在第二个示例中，我们将ls的输出写入文件。

3. 在Python中处理外部命令的输入和输出

subprocess模块提供了许多函数和选项，可以更好地控制和交互进程。例如，下面的代码使用Popen对象向grep命令发送输入，并捕获命令的输出。

import subprocess

# 打开一个grep 进程
p_grep = subprocess.Popen(['grep', '-c', 'example'], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE)

# 向grep进程发送输入
grep_output, _ = p_grep.communicate(b'example
example
sample
example')

print(grep_output.decode())

在这个代码中，我们使用Popen对象创建了一个grep进程，并将stdin参数设置为PIPE，因此我们可以向grep进程发送输入数据。我们使用communicate()方法向进程发送数据，并捕获进程的输出。在这个例子中，我们搜索了一个字符串“example”在文本“example

example

sample

example”中出现了几次。

总之，Python通过subprocess模块提供了许多功能强大的函数和选项，可以更好的控制和交互外部进程，可以方便的在Python中调用外部命令，读取输入，捕获输出，处理异常，管理进程等等。但同时需要注意的是在使用Python调用外部命令时，务必要确保安全性，不应该接受来自未信任源的输入。