Python中的Shell命令执行：优雅地玩转Linux

作为一个Python开发者，啥时候都离不开Linux命令，写代码写着写着就想执行个ls看看文件，或者来个grep搜索一下内容。要是每次都要切换到终端，那也太麻烦了。Python早就想到这一点了，给我们提供了几种在代码中执行shell命令的方式。

os.system - 简单粗暴有隐患

最基础的方式就是用os.system，代码超级简单：

import os

exit_code = os.system('ls -l')

print(f'命令执行完成，退出码： {exit_code}')

不过这个方法可有点简陋，就像用榔头砸核桃 - 能用，但不够优雅。它只能返回命令的退出码，想要获取命令的输出内容？没门！

subprocess - 新时代的shell执行利器

看看现在主流的做法，用subprocess模块：

import subprocess

# 执行单个命令

result = subprocess.run(['ls'， '-l']， capture_output=True， text=True)

print(result.stdout) # 输出命令结果

# 执行带管道的命令

ps_output = subprocess.run('ps aux | grep python'，

                        shell=True，

                        capture_output=True，

                        text=True)

print(ps_output.stdout)

温馨提示：用subprocess.run的时候记得加上capture_output=True和text=True，不然拿到的结果是二进制的，打印出来就是一串乱码，够闹心的。

异常处理 - 优雅地处理命令执行失败

命令执行可不是百发百中的，万一命令不存在或者执行失败了咋办？

try：

   result = subprocess.run(['some_invalid_command']，

                         capture_output=True，

                         text=True，

                         check=True) # 加上check=True会在命令失败时抛出异常

except subprocess.CalledProcessError as e：

   print(f'哎呀，命令执行出错啦：{e}')

   print(f'错误输出：{e.stderr}')

环境变量和工作目录

有时候执行命令还需要设置一些环境变量，或者在特定目录下执行：

# 设置环境变量

my_env = os.environ.copy() # 复制当前环境变量

my_env['PATH'] = '/usr/local/bin：' + my_env['PATH'] # 修改PATH

# 在指定目录下执行命令

result = subprocess.run(['ls'， '-l']，

                      env=my_env，

                      cwd='/tmp'， # 在/tmp目录下执行

                      capture_output=True，

                      text=True)

实时获取命令输出

要是命令执行时间比较长，想实时看到输出咋办？用Popen就行：

process = subprocess.Popen(['ping'， 'google.com']，

                        stdout=subprocess.PIPE，

                        universal_newlines=True)

while True：

   output = process.stdout.readline()

   if output == '' and process.poll() is not None：

       break

   if output：

       print(output.strip())

小技巧 ：在处理大量输出的时候，最好用readline()一行一行地读，这样不会把内存撑爆。

到这儿你已经掌握了在Python中执行shell命令的精髓。记住一点， 能用Python内置功能实现的，就别用shell命令 ，毕竟Python的跨平台性更好，代码也更容易维护。不过有些时候，shell命令确实是最便捷的选择，这时候就放心大胆地用起来吧！