【python 实用性】浅谈subprocess中 Popen() 和 run()方法

在Python中，处理系统命令和外部程序的执行是一个常见的需求，特别是在进行自动化脚本和数据处理时。Python的subprocess模块为我们提供了多种强大的功能来方便地调用外部命令。其中，Popen()和run()是两个常用的方法。

subprocess.run()

run()是Python 3.5引入的一个高层次的接口，封装了对Popen的简单调用。它提供了一种方便的方式来执行外部命令，并等待命令完成。

import subprocess

# 使用run()方法执行一个简单的命令
result = subprocess.run(['echo', 'Hello, World!'], stdout=subprocess.PIPE, text=True)

# 打印输出结果
print(result.stdout)

在上面的示例中，我们使用subprocess.run()运行了一个echo命令。参数stdout=subprocess.PIPE表示将标准输出捕获到result.stdout中。参数text=True则表示以文本形式返回结果，而非字节形式。

run()方法在等待命令完成后返回一个CompletedProcess对象，包含了很多信息，比如返回码、标准输出和标准错误信息等。通过这种方式，我们能轻松获取到命令的执行结果。

subprocess.Popen()

相比于run(), Popen()提供了更高级和更灵活的控制。它可以用于管理子进程的多个方面，比如异步执行、输入输出流的交互等。

import subprocess

# 使用Popen来执行命令，并进行交互
process = subprocess.Popen(['grep', 'hello'], stdin=subprocess.PIPE, stdout=subprocess.PIPE, text=True)

# 向子进程的标准输入写入数据
output, _ = process.communicate(input='hello world\nhello python\nhi there')

# 打印grep命令的输出结果
print(output)

在这个示例中，我们创建了一个子进程来执行grep命令，查找包含“hello”的行。通过Popen.communicate()方法，我们可以向子进程的标准输入提供数据，并同时获取它的标准输出。这样，我们就可以实现更复杂的交互模式。

适用场景

1. 简单场景：如果你只需要执行一个命令并获取它的返回值或输出，subprocess.run()是最简单和最推荐的选择。它的调用方式直观、简洁，不需要处理子进程的具体细节。

2. 复杂场景：如果你的需求涉及到与子进程之间的交互，或者需要更多的控制（如非阻塞、进程间通信等），那么你应该使用Popen()。尽管它的用法相对复杂，但也具有更大的灵活性。

总结

在Python的subprocess模块中，Popen()和run()各有其适用场景。前者适合于需要复杂流程控制的情况，而后者则适合于简单命令的执行。在使用过程中，根据需求选择合适的方法，可以有效地提升代码的清晰度和可维护性。同时，通过合理的异常处理，可以确保在调用外部命令时程序的健壮性。