python笔记65 - Python3 subprocess执行cmd命令行获取返回结果

前言

subprocess 模块允许我们启动一个新进程，并连接到它们的输入/输出/错误管道，从而获取返回值。
Popen 是 subprocess的核心，子进程的创建和管理都靠它处理。

subprocess.Popen

subprocess模块定义了一个类： Popen

class Popen(object):
    """ Execute a child program in a new process.

    For a complete description of the arguments see the Python documentation.

    Arguments:
      args: A string, or a sequence of program arguments.

      bufsize: supplied as the buffering argument to the open() function when
          creating the stdin/stdout/stderr pipe file objects

      executable: A replacement program to execute.

      stdin, stdout and stderr: These specify the executed programs' standard
          input, standard output and standard error file handles, respectively.

      preexec_fn: (POSIX only) An object to be called in the child process
          just before the child is executed.

      close_fds: Controls closing or inheriting of file descriptors.

      shell: If true, the command will be executed through the shell.

      cwd: Sets the current directory before the child is executed.

      env: Defines the environment variables for the new process.

      universal_newlines: If true, use universal line endings for file
          objects stdin, stdout and stderr.

      startupinfo and creationflags (Windows only)

      restore_signals (POSIX only)

      start_new_session (POSIX only)

      pass_fds (POSIX only)

      encoding and errors: Text mode encoding and error handling to use for
          file objects stdin, stdout and stderr.

    Attributes:
        stdin, stdout, stderr, pid, returncode
    """
    _child_created = False  # Set here since __del__ checks it

    def __init__(self, args, bufsize=-1, executable=None,
                 stdin=None, stdout=None, stderr=None,
                 preexec_fn=None, close_fds=_PLATFORM_DEFAULT_CLOSE_FDS,
                 shell=False, cwd=None, env=None, universal_newlines=False,
                 startupinfo=None, creationflags=0,
                 restore_signals=True, start_new_session=False,
                 pass_fds=(), *, encoding=None, errors=None):
        """Create new Popen instance."""

常用参数：

• args：shell命令，可以是字符串或者序列类型（如：str, list，元组）
• bufsize：缓冲区大小。当创建标准流的管道对象时使用，默认-1。
  0：不使用缓冲区
  1：表示行缓冲，仅当universal_newlines=True时可用，也就是文本模式
  正数：表示缓冲区大小
  负数：表示使用系统默认的缓冲区大小。
• stdin, stdout, stderr：分别表示程序的标准输入、输出、错误句柄
• preexec_fn：只在 Unix 平台下有效，用于指定一个可执行对象（callable object），它将在子进程运行之前被调用
• shell：如果该参数为 True，将通过操作系统的 shell 执行指定的命令。
• cwd：用于设置子进程的当前目录。
• env：用于指定子进程的环境变量。如果 env = None，子进程的环境变量将从父进程中继承。
• encoding：设置编码类型

使用示例

一个简单示例，命令行执行pip

import subprocess
p = subprocess.Popen('pip -V',
                     shell=True,
                     stdout=subprocess.PIPE,
                     stderr=subprocess.STDOUT,
                     )

# 输出stdout
print(p.communicate()[0])

得到结果是byte类型的

b'pip 21.1.2 from e:\\python36\\lib\\site-packages\\pip (python 3.6)\r\r\n'

于是可以添加encoding参数utf-8

import subprocess
p = subprocess.Popen('pip -V',
                     shell=True,
                     stdout=subprocess.PIPE,
                     stderr=subprocess.STDOUT,
                     encoding='utf-8'
                     )

# 输出stdout
print(p.communicate()[0])

此时输出

pip 21.1.2 from e:\python36\lib\site-packages\pip (python 3.6)

如果输出有中文，会出现解码异常
输入java，正常情况是可以输出中文的

import subprocess
p = subprocess.Popen('java',
                     shell=True,
                     stdout=subprocess.PIPE,
                     stderr=subprocess.STDOUT,
                     encoding='utf-8'
                     )

# 输出stdout
print(p.communicate()[0])

但是运行结果就会解码异常

Traceback (most recent call last):
  File "D:/tests.py", line 44, in 
    print(p.communicate()[0])
  File "E:\python36\lib\subprocess.py", line 830, in communicate
    stdout = self.stdout.read()
  File "E:\python36\lib\codecs.py", line 321, in decode
    (result, consumed) = self._buffer_decode(data, self.errors, final)
UnicodeDecodeError: 'utf-8' codec can't decode byte 0xd3 in position 0: invalid continuation byte

原因是windows系统编码是gb2312

windows解码

知道windows系统的编码后，设置对应的编码，就可以正常解码了

import subprocess
p = subprocess.Popen('java',
                     shell=True,
                     stdout=subprocess.PIPE,
                     stderr=subprocess.STDOUT,
                     encoding='gb2312'
                     )

# 输出stdout
print(p.communicate()[0])

得到

用法: java [-options] class [args...]
           (执行类)
   或  java [-options] -jar jarfile [args...]
           (执行 jar 文件)
其中选项包括:
    -d32	  使用 32 位数据模型 (如果可用)
    -d64	  使用 64 位数据模型 (如果可用)
    -server	  选择 "server" VM
                  默认 VM 是 server.

也可以在拿到输出结果后decode解码

import subprocess
p = subprocess.Popen('java',
                     shell=True,
                     stdout=subprocess.PIPE,
                     stderr=subprocess.STDOUT,
                     )
# 输出stdout
result = p.communicate()[0]
print(result.decode('gb2312'))

执行python代码，得到stdout内容

接下来写一小段python代码，看执行结果

# xx.py
print("hello world! 这段包含了中文")

使用subprocess.Popen执行,需设置encoding=‘utf-8’

import subprocess
p = subprocess.Popen(['python', 'xx.py'],
                     shell=True,
                     stdout=subprocess.PIPE,
                     stderr=subprocess.STDOUT,
                     encoding='utf-8'
                     )

# 输出stdout
print(p.communicate()[0])

运行结果

hello world! 这段包含了中文

如果python代码有语法异常

# xx.py
print("hello world! 这段包含了中文"x)

此时是可以输出异常内容的

  File "xx.py", line 1
    print("hello world! 这段包含了中文"x)
                                ^
SyntaxError: invalid syntax

Popen 对象方法

Popen 对象方法用到的几个方法

• poll(): 检查进程是否终止，如果终止返回 returncode，否则返回 None。
• wait(timeout): 等待子进程终止。
• communicate(input,timeout): 和子进程交互，发送和读取数据。
• send_signal(singnal): 发送信号到子进程 。
• terminate(): 停止子进程,也就是发送SIGTERM信号到子进程。
• kill(): 杀死子进程。发送 SIGKILL 信号到子进程。

其它方法参考菜鸟教程https://www.runoob.com/w3cnote/python3-subprocess.html