使用Python Popen執行命令：實現系統操作

一、介紹

當我們需要在Python程序中執行一些系統命令時，可以使用Python的subprocess模塊。其中最常用的類是Popen，它可以啟動一個新進程來執行指定的命令。

這裡我們將詳細介紹如何使用Popen來執行系統命令，並且通過實例演示Popen的一些高級用法。

二、基本用法

下面是一個基本的Popen用法：

import subprocess

subprocess.Popen(["echo", "hello world"])

上述代碼將在控制台中執行命令”echo hello world”。通過Popen的參數列表，我們可以傳遞命令及其參數。需要注意的是，Popen不會等待該命令執行完畢，而是返回一個Popen對象，我們可以通過Popen的方法
和屬性來操作該進程。

三、高級用法

1. shell命令

如果要執行shell命令，可以將Popen的shell參數設為True。如下所示：

import subprocess

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

上述代碼將在控制台中執行shell命令”ls -l”，並將結果列印出來。

2. 標準輸入與輸出

如果要讀取命令的標準輸出，可以通過Popen對象的stdout屬性實現。如下所示：

import subprocess

p = subprocess.Popen("ls -l", shell=True, stdout=subprocess.PIPE)
output, err = p.communicate()
print(output.decode())

上述代碼首先創建了一個Popen對象，該對象執行命令”ls -l”。通過stdout參數，我們將命令的標準輸出重定向到一個管道(pipe)中。然後，調用Popen對象的communicate方法，該方法會阻塞等待命令執行完畢，並返回命令執行結果及錯誤信息。接著，我們將輸出結果列印出來。

如果要向命令的標準輸入傳遞數據，需要將stdin參數設為subprocess.PIPE，並通過communicate方法向標準輸入寫入數據。例如：

import subprocess

p = subprocess.Popen("grep hello", shell=True, stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE)
output, err = p.communicate(b"hello world\n")
print(output.decode())

上述代碼首先創建了一個Popen對象，該對象執行命令”grep hello”。然後，通過stdin參數，我們將命令的標準輸入重定向到一個管道中，並通過communicate方法向標準輸入傳遞數據”hello world\n”。最後，將命令的輸出結果列印出來。

3. 環境變數

如果要在執行命令時設置環境變數，可以通過env參數傳遞字典類型的環境變數。例如：

import subprocess

env = {"LANG": "en_US.UTF-8", "LC_ALL": "en_US.UTF-8"}
p = subprocess.Popen("echo $LANG $LC_ALL", shell=True, stdout=subprocess.PIPE, env=env)
output, err = p.communicate()
print(output.decode())

上述代碼首先創建了一個字典類型的環境變數，並將LANG和LC_ALL設為en_US.UTF-8。然後，創建了一個Popen對象，該對象執行命令”echo $LANG $LC_ALL”，並通過stdout參數將命令的標準輸出重定向到一個管道中。接著，通過env參數將環境變數傳遞給Popen對象。最後，將命令的輸出結果列印出來。

四、小結

本文介紹了使用Python Popen執行命令的基本用法，並通過實例演示了一些高級用法，包括執行shell命令、重定向標準輸入輸出、設置環境變數等。通過掌握Popen的高級用法，可以更加靈活地使用Python來操作系統。