使用Python調用Shell示例

一、Python與Shell的關係

Python是一種高級編程語言，而Shell則是一種運行在Linux、Unix等類Unix操作系統上的命令行解釋器。雖然Python與Shell不是同一類編程語言，但它們可以互相調用，在實際編程中也經常會使用到這種方式。

二、Python使用subprocess模塊調用Shell

Python自帶了subprocess模塊，可以輕鬆地與Shell進行交互。subprocess模塊提供了各種函數，可以啟動一個新的進程或子進程來執行Shell命令或執行一個可執行文件。下面是一個簡單的Python代碼示例：

import subprocess

# 執行一個簡單的Shell命令
result = subprocess.run(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE)
print(result.stdout.decode('utf-8'))

# 執行一個可執行文件
subprocess.run(['./my_executable_file'])

上面的代碼中，我們首先使用了run()函數執行了一個Shell命令ls -l，然後使用decode()函數將輸出結果解碼成可讀的字元串。還可以使用subprocess模塊來執行Python文件、編譯C程序等等。

三、使用Shell執行Python腳本

在Shell中執行Python腳本同樣非常簡單。只需要在Shell中輸入python + 文件路徑，就可以運行Python腳本。而如果需要在Python代碼中調用Shell來運行Python腳本，則只需要使用subprocess模塊即可。下面是一個代碼示例：

import subprocess

# 在Python中執行Shell命令執行Python腳本
subprocess.run(['python', '/path/to/my_script.py'])

上面的代碼中，我們使用run()函數執行了一個Shell命令python + /path/to/my_script.py，從而在Python代碼中執行了一個Python腳本。

四、使用Pipe進行Shell命令的連接

在實際編程過程中，我們可能需要將多個命令連接起來進行執行。這時，可以使用Pipe進行連接。下面是一個Python代碼示例：

import subprocess

# 使用Pipe將兩個Shell命令連接起來
p1 = subprocess.Popen(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE)
p2 = subprocess.Popen(['grep', 'my_file'], stdin=p1.stdout, stdout=subprocess.PIPE)
p1.stdout.close() # Allow p1 to receive a SIGPIPE if p2 exits.
output = p2.communicate()[0]
print(output.decode('utf-8'))

上面的代碼中，我們首先執行了一個Shell命令ls -l，並將輸出結果作為輸入傳遞給了另一個Shell命令grep my_file。這兩個命令之間使用了Pipe進行連接，從而實現了Shell命令的串聯。

五、使用plumbum庫進行Shell操作

除了使用Python自帶的subprocess模塊以外，還可以使用第三方庫plumbum來進行Shell操作。plumbum支持命令行參數和輸出格式的靈活控制，是一個非常方便的工具。下面是一個Python代碼示例：

from plumbum import SshMachine, local

# 連接SSH
remote_machine = SshMachine('my.server.com')

# 在遠程伺服器上執行Shell命令
result = remote_machine['ls']('-l', '/path/to/my/directory')
print(result)

# 在本地執行Shell命令
result = local['ls']('-l', '/path/to/my/directory')
print(result)

上面的代碼中，我們首先連接了一個SSH伺服器，並在遠程伺服器上執行了一個Shell命令。然後，我們使用local對象在本地執行了一個Shell命令。plumbum提供了很多靈活的介面，可以方便地進行Shell操作。