Python中popen的用法

Python中的popen函数是执行外部命令的一种方式。它可以在Python程序中调用任何外部命令，并在程序中获取命令的输出结果或者处理指定输入。本文将从以下几个方面详细阐述popen函数的用法及应用场景。

一、创建子进程

在Python中使用popen函数，首先需要导入os模块，因为popen函数是os模块中的一个子进程创建函数。下面的示例展示了如何使用popen函数创建子进程执行“ls -l”命令。

import os

p = os.popen("ls -l")

print(p.read())

上述代码中，os.popen()方法中传入的参数即为需要执行的命令。程序执行时，子进程会被创建并执行对应命令。p.read()会读取子进程的输出结果并返回到父进程。

二、执行并捕获标准输出、标准错误

在执行外部命令时，我们需要捕获命令的输出结果，并在程序中进行处理。Popen对象的参数中有三个值：stdin、stdout和stderr，可以用来重定向标准输入、标准输出和标准错误。下面的示例展示了如何通过Popen对象捕获子进程的标准输出结果。

import subprocess

p = subprocess.Popen(["ping", "-c", "4", "baidu.com"], stdout=subprocess.PIPE)

print(p.stdout.read())

上述代码中，Popen函数传入了一个命令列表，其中ping是命令，后面的参数是ping命令的一些参数。参数stdout=subprocess.PIPE表示将子进程的输出结果重定向到一个管道，后面的程序就可以读取管道中的输出结果。

三、执行指定命令，并交互式输入

在Python中使用popen函数还可以实现在程序中手动输入命令，交互式地操作子进程。下面的示例展示了如何在程序中手动输入命令，并实时得到输出结果。

import subprocess

p = subprocess.Popen(["bash"], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE)

p.stdin.write("echo 'Hello World!' \n".encode())

print(p.stdout.readline().decode())

上述代码中，Popen函数传入了一个命令列表，其中bash是命令。参数stdin=subprocess.PIPE表示将子进程的标准输入重定向到一个管道，程序可以通过该管道向子进程发送命令。p.stdin.write()向子进程发送了一个命令“echo 'Hello World!'”，注意要将命令字符串编码为字节类型。p.stdout.readline()可以实时得到子进程的输出结果。

四、传递环境变量

在使用popen函数时，可以通过参数env向子进程传递环境变量。下面的示例展示了如何向子进程传递环境变量。

import subprocess

newenv = dict(os.environ)
newenv['PYTHONPATH'] = '/usr/local/lib/python3.6'

p = subprocess.Popen(["python", "test.py"], env=newenv)

p.communicate()

上述代码中，创建了一个新的字典newenv，将原有的环境变量复制到新的字典中，并向新字典中添加了一个环境变量PYTHONPATH。Popen函数传入了一个命令列表，其中python是命令，后面的参数是python命令的一些参数。参数env=newenv表示将新字典中的环境变量传递给子进程。p.communicate()表示等待子进程执行完毕并返回的结果。

五、使用shell参数执行命令

在有些情况下，使用Popen执行的命令需要在shell中运行，这时候可以使用参数shell=True。下面的示例展示了如何在shell中运行命令。

import subprocess

p = subprocess.Popen("ls -l", shell=True)

p.communicate()

上述代码中，Popen函数传入了一个命令字符串"ls -l"，参数shell=True表示在shell中运行该命令。shell=True是一个安全风险，不建议在非常清楚其副作用的情况下使用。