Python中 os.popen、os.system和subprocess.popen方法介绍

Python 提供了多种与操作系统交互的方法，比如os模块中的popen和system方法，此外，Python subprocess模块中的Popen类也提供了与操作系统交互的方法，使用起来更加灵活，本文将简单介绍这几种方法。

os.popen方法

os.popen方法语法格式：

os.popen(cmd, mode, buffering)

• cmd：要执行的命令
• mode：默认mode="r"，表示输出文件可读，w 表示可写
• buffering：缓存区数据大小

示例：

import os

command = "netsh interface ip show address WAN | findstr IP"
p = os.popen(command, 'r')
print(p.read())

输出：

    IP 地址:                           192.168.0.104

Python2 os模块另外还提供了popen2、popen3和popen4方法与操作系统交互。

os.popen2 与 os.popen方法的区别是os.popen2返回了一个用于stdin和用于stdout的两个文件对象。os.popen3 多了错误输出stderr，os.popen4 将标准输出和错误输出合并：

stdout                = os.popen(cmd, mode, bufsize)
stdin, stdout         = os.popen2(cmd, mode, bufsize)
stdin, stdout, stderr = os.popen3(cmd, mode, bufsize)
stdin, stdout_stderr  = os.popen4(cmd, mode, bufsize)

这些方法这里不做更多介绍了，它们都可以使用 subprocess.Popen 来替代：

# os.popen
pipe = subprocess.Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize, stdout=PIPE).stdout
pipe = subprocess.Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize, stdin=PIPE).stdin
# os.popen2
p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize, stdin=PIPE, stdout=PIPE, close_fds=True)
stdin  = p.stdin
stdout = p.stdout
# os.popen3
p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize, stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=PIPE, close_fds=True)
stdin  = p.stdin
stdout = p.stdout
stderr = p.stderr
# os.popen4
p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize,stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=STDOUT, close_fds=True)
stdin  = p.stdin
stdout_stderr = p.stdout

os.system方法

os.system 方法调用C函数system()，只会返回状态码，命令产生的输出会发送到控制台。

import os

command = "netsh interface ip show address WAN | findstr IP"
p = os.system(command)
print(p)  

输出：

    IP 地址:                           192.168.0.104
0

susbprocess.Popen方法

susbprocess模块提供了Popen类，是os.system 和 os.popen 方法的超集，可替代os.system 和 os.popen 方法，语法格式如下：

subprocess.Popen(args, bufsize=-1, executable=None, stdin=None, stdout=None, stderr=None, preexec_fn=None, close_fds=True, shell=False, cwd=None, env=None, universal_newlines=None, startupinfo=None, creationflags=0, restore_signals=True, start_new_session=False, pass_fds=(), *, encoding=None, errors=None, text=None)

替代 os.popen() 方法

替代 os.popen(command, 'r') 方法

import subprocess

command = "netsh interface ip show address WAN | findstr IP"
p = subprocess.Popen(command, shell=True, stdout=subprocess.PIPE).stdout
print(p.read().decode('gbk'))

输出：

    IP 地址:                           192.168.0.104

替代 os.system() 方法

替代 os.system(command) 方法：

command = "netsh interface ip show address WAN | findstr IP"
p = subprocess.Popen(command, shell=True).wait()
print(p)

输出：

    IP 地址:                           192.168.0.104
0

susbprocess模块除了可以替代os.system 和 os.popen 方法以及前面介绍的popen2、popen3和popen4方法外，还可以替代 os.spawn 。

管道命令

除了将管道符|直接写入命令中以外，也可以使用以下方式实现管道命令：

import subprocess

p1 = subprocess.Popen('netsh interface ip show address WAN', shell=True, stdin=None, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
p2 = subprocess.Popen('findstr IP', shell=True, stdin=p1.stdout, stdout=subprocess.PIPE).stdout
print(p2.read().decode('gbk'))

# 或者
p1 = subprocess.Popen('netsh interface ip show address WAN', shell=True, stdin=None, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
p2 = subprocess.Popen('findstr IP', shell=True, stdin=p1.stdout, stdout=subprocess.PIPE)
p1.stdout.close()
out, err = p2.communicate() 
print(out.decode('gbk'))

# 或者使用 subprocess.check_output 方法
output = subprocess.check_output("netsh interface ip show address WAN | findstr IP", shell=True)
print(output.decode('gbk'))

执行多条命令

可使用如下方式连续执行多个命令：

import subprocess

commands = ['mkdir log', 'cd log','echo "test" > test.txt','dir']
p = subprocess.Popen('cmd.exe', stdin=subprocess.PIPE,
            stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
for cmd in commands:
    p.stdin.write((cmd + "\n").encode('utf-8'))
p.stdin.close()

print(p.stdout.read().decode('gbk'))

Popen方法

在前面的例子中使用到了Popen类提供的 communicate()、wait()方法，主要有以下方法：

总结

本文只是简单介绍了os.popen、os.system和subprocess.popen这三个方法，subprocess.popen还有更多的用法，它提供了对进程更细粒度的控制。subprocess.popen方法可以替代os.popen、os.system方法，subprocess.popen是他们的超集，如果只是简单的cmd命令调用可以直接使用os.popen和os.system，更复杂的控制可以选用subprocess.popen方法，按照自己实际情况进行选择。

参考文档：

1. https://docs.python.org/zh-cn/3.7/library/subprocess.html
2. https://docs.python.org/3/library/subprocess.html#replacing-os-system