Python多进程—subprocess与Popen()

https://blog.csdn.net/gmq_syy/article/details/76855621

Python多进程方面涉及的模块主要包括：

• subprocess：可以在当前程序中执行其他程序或命令；
• mmap：提供一种基于内存的进程间通信机制；

• multiprocessing：提供支持多处理器技术的多进程编程接口，并且接口的设计最大程度地保持了和threading模块的一致，便于理解和使用。

 

本文主要介绍 subprocess 模块及其提供的 Popen 类，以及如何使用该构造器在一个进程中创建新的子进程。此外，还会简要介绍 subprocess 模块提供的其他方法与属性，这些功能上虽然没有 Popen 强大的工具，在某些情况下却非常方便和高效。

本文的目录如下：

1. subprocess.Popen 类

2. Popen 对象的属性

3. Popen 对象的方法

4. subprocess模块的其他简便方法

5. subprocess模块的其他属性

6. subprocess模块定义的异常

 

subprocess.Popen 类

通过调用：

subprocess.Popen(args, bufsize=0, executable=None, stdin=None, stdout=None, stderr=None, preexec_fn=None, close_fds=False, shell=False, cwd=None, env=None, universal_newlines=False, startupinfo=None, creationflags=0)

创建并返回一个子进程，并在这个进程中执行指定的程序。

实例化 Popen 可以通过许多参数详细定制子进程的环境，但是只有一个参数是必须的，即位置参数 args ，下面也会详细介绍剩余的具名参数。

参数介绍：

• args：要执行的命令或可执行文件的路径。一个由字符串组成的序列（通常是列表），列表的第一个元素是可执行程序的路径，剩下的是传给这个程序的参数，如果没有要传给这个程序的参数，args 参数可以仅仅是一个字符串。
• bufsize：控制 stdin, stdout, stderr 等参数指定的文件的缓冲，和打开文件的 open()函数中的参数 bufsize 含义相同。
• executable：如果这个参数不是 None，将替代参数 args 作为可执行程序；
• stdin：指定子进程的标准输入；
• stdout：指定子进程的标准输出；
• stderr：指定子进程的标准错误输出；

对于 stdin, stdout 和 stderr 而言，如果他们是 None（默认情况），那么子进程使用和父进程相同的标准流文件。

父进程如果想要和子进程通过 communicate() 方法通信，对应的参数必须是 subprocess.PIPE（见下文例4）；

当然 stdin, stdout 和 stderr 也可以是已经打开的 file 对象，前提是以合理的方式打开，比如 stdin 对应的文件必须要可读等。

• preexec_fn：默认是None，否则必须是一个函数或者可调用对象，在子进程中首先执行这个函数，然后再去执行为子进程指定的程序或Shell。
• close_fds：布尔型变量，为 True 时，在子进程执行前强制关闭所有除 stdin，stdout和stderr外的文件；
• shell：布尔型变量，明确要求使用shell运行程序，与参数 executable 一同指定子进程运行在什么 Shell 中——如果executable=None 而 shell=True，则使用 /bin/sh 来执行 args 指定的程序；也就是说，Python首先起一个shell，再用这个shell来解释指定运行的命令。
• cwd：代表路径的字符串，指定子进程运行的工作目录，要求这个目录必须存在；
• env：字典，键和值都是为子进程定义环境变量的字符串；
• universal_newline：布尔型变量，为 True 时，stdout 和 stderr 以通用换行（universal newline）模式打开，
• startupinfo：见下一个参数；
• creationfalgs：最后这两个参数是Windows中才有的参数，传递给Win32的CreateProcess API调用。

同 Linux 中创建子进程类似，父进程创建完子进程后，并不会自动等待子进程执行，父进程在子进程之前推出将导致子进程成为孤儿进程，孤儿进程统一由 init 进程接管，负责其终止后的回收工作。

如果父进程在子进程之后终止，但子进程终止时父进程没有进行最后的回收工作，子进程残留的数据结构称为僵尸进程。大量僵尸进程将耗费系统资源，因此父进程及时等待和回收子进程是必要的，除非能够确认自己比子进程先终止，从而将回收工作过渡给 init 进程。

这个等待和回收子进程的操作就是wait()函数，下文中将会介绍。