Python调用Linux Shell命令的四种方法及对比
本文详细介绍在Python中调用Linux Shell命令的几种常用方法，包括os模块的exec、system和popen，commands模块，以及推荐的subprocess模块。通过对比各方法的返回值处理、灵活性及适用场景，帮助开发者选择最适合的调用方式，并提供了具体的代码示例和注意事项。
在实际开发中，有时需要直接执行Shell命令以完成某些基础操作，例如挂载文件系统。本文将介绍如何在Python中调用Linux Shell命令，并列举几种常用的实现方式。
1. 使用os模块
1.1. os模块中的exec方法族
Python的exec系统方法与Unix的exec系统调用功能相同。这些方法适用于在子进程中调用外部程序的场景，因为外部程序会替换当前进程的代码，因此不会返回结果。（注：参考help(os)中关于“exec”的搜索介绍，但具体使用方式尚不明确。）
1.2. os模块的system方法
system方法会创建子进程来运行外部程序，该方法仅返回外部程序的执行结果。此方法适用于外部程序不产生输出结果的场景。
>>> import os
>>> os.system("echo \"Hello World\"") # 直接使用os.system调用一个echo命令
Hello World ——————> 打印命令结果
0 ——————> What's this ? 返回值？
>>> val = os.system("ls -al | grep \"log\" ") # 使用val接收返回值
-rw-r--r-- 1 root root 6030829 Dec 31 15:14 log ——————> 此时只打印了命令结果
>>> print val
0 ——————> 注意，此时命令正常运行时，返回值是0
>>> val = os.system("ls -al | grep \"log1\" ")
>>> print val
256 ——————> 使用os.system调用一个没有返回结果的命令，返回值为256～
>>>
注意：上述方法仅返回外部程序的结果，即os.system的返回值。因此，如果你需要接收命令的具体返回值，请继续阅读后续内容。
1.3. os模块的popen方法
当需要获取外部程序的输出结果时，popen方法非常有用。例如，在使用urllib调用Web API后需要对数据进行处理的场景。通过os.popen(cmd)获取命令输出，只需再调用read()或readlines()等方法即可，例如：a=os.popen(cmd).read()。
>>> os.popen('ls -lt') # 调用os.popen（cmd）并不能得到我们想要的结果
<open file 'ls -lt ', mode 'r' at 0xb7585ee8>
>>> print os.popen('ls -lt').read() # 调用read()方法可以得到命令的结果
total 6064
-rwxr-xr-x 1 long long 23 Jan 5 21:00 hello.sh
-rw-r--r-- 1 long long 147 Jan 5 20:26 Makefile
drwxr-xr-x 3 long long 4096 Jan 2 19:37 test
-rw-r--r-- 1 root root 6030829 Dec 31 15:14 log
drwxr-xr-x 2 long long 4096 Dec 28 09:36 pip_build_long
drwx------ 2 Debian-gdm Debian-gdm 4096 Dec 23 19:08 pulse-gylJ5EL24GU9
drwx------ 2 long long 4096 Jan 1 1970 orbit-long
>>> val = os.popen('ls -lt').read() # 使用变量可以接收命令返回值
>>> if "log" in val: # 我们可以使用in来判断返回值中有木有一个字符串
... print "Haha,there is the log"
... else:
... print "No,not happy"
...
Haha,there is the log
2. 使用commands模块
使用commands模块的getoutput方法。与popen返回文件句柄不同，该方法将外部程序的输出结果作为字符串直接返回，在许多情况下使用更为便捷。主要方法包括：
- commands.getstatusoutput(cmd) 返回(status, output)
- commands.getoutput(cmd) 仅返回输出结果
- commands.getstatus(file) 返回ls -ld file的执行结果字符串，内部调用了getoutput，不建议使用此方法
long@zhouyl:/tmp/tests$ python
Python 2.7.3 (default, Jan 2 2013, 16:53:07)
[GCC 4.7.2] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import commands
>>> commands.getstatusoutput('ls -lt') # 返回(status, output)
(0, 'total 5900\n-rwxr-xr-x 1 long long 23 Jan 5 21:34 hello.sh\n-rw-r--r-- 1 long long 147 Jan 5 21:34 Makefile\n-rw-r--r-- 1 long long 6030829 Jan 5 21:34 log')
>>> commands.getoutput('ls -lt') # 返回命令的输出结果（貌似和Shell命令的输出格式不同哈～）
'total 5900\n-rwxr-xr-x 1 long long 23 Jan 5 21:34 hello.sh\n-rw-r--r-- 1 long long 147 Jan 5 21:34 Makefile\n-rw-r--r-- 1 long long 6030829 Jan 5 21:34 log'
>>> commands.getstatus('log') # 调用commands.getoutput中的命令对'log'文件进行相同的操作
'-rw-r--r-- 1 long long 6030829 Jan 5 21:34 log'
>>>
3. subprocess模块
根据Python官方文档说明，subprocess模块旨在取代上述模块。有一个用Python实现的并行SSH工具mssh，代码简洁且有趣，它在线程中调用subprocess启动子进程来执行任务。
>>> from subprocess import call >>> call(["ls", "-l"])
与system相比，subprocess的优势在于其灵活性（你可以获取标准输出、标准错误、“真正”的状态代码以及更好的错误处理等）。我认为os.system已过时或即将过时。
4. 各种方法的比较及总结
4.1. 关于os.system
os.system("some_command with args")将命令及参数传递给系统shell，这很好，因为你可以用这种方法同时运行多个命令，并设置管道以及输入输出重定向。例如：
os.system("some_command < input_file | another_command > output_file")
然而，虽然这很方便，但你需要手动处理shell字符的转义，例如空格等。此外，这也只能让你运行简单的shell命令，而不能运行外部程序。
4.2. 关于os.popen
使用stream = os.popen("some_command with args")也能实现与os.system相同的功能，但与os.system不同的是，os.popen会返回一个类似文件的对象，从而允许你访问该程序的标准输入和输出。此外，popen还有三个变体，它们在I/O处理上略有不同。如果你通过字符串传递所有参数，命令会传递给shell；如果你通过列表传递，则无需担心转义问题。
4.3. 关于subprocess.popen
subprocess模块的Popen类旨在作为os.popen的替代品，但由于其功能全面，比os.popen显得稍复杂，使用时需要学习。例如，你可以使用 print Popen("echo Hello World", stdout=PIPE, shell=True).stdout.read() 来替代 print os.popen("echo Hello World").read()。相比之下，它使用一个统一的类包含4种不同的popen函数，这还是不错的。
4.4. 关于subprocess.call
subprocess模块的call函数。它基本上与Popen类使用相同的参数，但它只是简单地等待命令完成并返回代码。比
如：
return_code = subprocess.call("echo Hello World", shell=True)
os模块中还有类似C语言中的fork/exec/spawn函数，但我不建议直接使用它们。subprocess可能更适合你。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持本站。
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