使出Python的六脈神劍，讓Python擁有無限擴展性

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咱們知道，Python的API很是多，功能很是強大，並且很是易用。Python之因此強大，一個重要緣由是由於Python很是容易與其餘編程語言交互。這就讓Python擁有了無限擴展性。就算Python沒法實現某個功能，能夠用其餘語言實現，而後Python直接調用便可。

Python與其餘編程語言交互，主要有以下兩種方法：

（1）調用動態庫，如.dll，.so等；

（2）直接執行外部命令，並接收外部命令的返回結果；

第1種方法我會在後面的文章中詳細討論，本文主要講解如何使用Python執行外部的命令，並傳遞參數和接收返回值，而後作更進一步的處理。本文將介紹6種執行外部命令的方法，並比較這6中方法的優缺點。史稱這6種執行外部命令的方法爲六脈神劍。

Python執行外部命令的6種方法：

1. system函數

基本的調用格式以下：

import osos.system("some_command with args");

system函數會將命令和參數傳遞給系統的Shell。這麼作很是好，由於您實際上能夠用這種方式一次運行多個命令，並設置管道和輸入/輸出重定向。例如：

import osos.system("cat command.py | grep -n subprocess > result.txt")

執行這段代碼，會在當前目錄生成一個result.txt文件。

儘管這樣作很方便，但必須手動處理轉義字符（例如空格等）。因此這樣作只是讓你簡單地運行Shell程序，而不是擴展程序的功能。

2.  popen函數

基本調用格式以下：

import osstream = os.popen("some_command with args")

popen函數與os.system函數的功能相同，只是popen函數提供了一個用於操做文件的對象，可用使用標準輸入輸出的方式來訪問文件中的數據。popen函數還有其餘3種變體，它們對I/O的處理略有不一樣。若是將全部內容都做爲字符串傳遞，那麼命令將傳遞到Shell程序；若是將它們做爲列表傳遞，則無需擔憂轉義任何內容。例如：

import osstream = os.popen("cat command.py | grep -n subprocess")print(type(stream))result = stream.readlines()print(type(result))print(result)

執行這段代碼，會輸出以下內容：

<class 'os._wrap_close'><class 'list'>['1:import subprocess\n', '2:subprocess.run(["ls", "-l"])\n', '5:subprocess.call(["ls", "-l"])\n', '8:os.system("cat command.py | grep -n subprocess > result.txt")\n']

咱們能夠看到，readlines方法以列表形式返回命令的執行結果。

3. Popen類

subprocess模塊的Popen類。該類可用於替換os.popen函數。但Popen類的缺點是因爲功能過於強大，因此使用起來稍微複雜一些。例如：

print(subprocess.Popen("echo Hello World", shell=True, stdout=subprocess.PIPE).stdout.read())

這行代碼能夠用來替換下面的代碼：

print(os.popen("echo Hello World").read())

關於Popen類的一個更復雜的例子以下：

import subprocessp = subprocess.Popen('ls', shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)for line in p.stdout.readlines(): print(line.decode("utf-8").strip())retval = p.wait()

這段代碼經過標準輸出的readlines方法讀取了ls命令返回結果的全部行，並將這些內容輸出到Console。最後用wait方法等待ls命令執行完，最後結束程序。

Popen類相對於popen函數的優點是將全部的選項都統一放在了Popen類中，而不是須要4個不一樣的popen函數完成這些工做。

4.call函數

來自subprocess模塊的call函數。與Popen類同樣，擁有相同的參數，但call函數只會等待命令執行完並提供返回代碼才結束。例如：

return_code = subprocess.call("echo Hello World", shell=True)print(return_code)

5. run函數

若是讀者使用的是Python 3.5或更高版本，則能夠使用新的subprocess.run函數，該函數與上面的代碼很是類似，可是更加靈活，並在命令完成執行後返回CompletedProcess對象。例如：

import subprocessresult = subprocess.run(["ls", "-l"])print(type(result))

6. 類C函數

os模塊還提供了與C語言相似的fork / exec / spawn函數，可是我不建議直接使用它們，例如：

import osprint(os.execl('/bin/ls', ' '))

最後，請注意，對於這些執行外部命令的方法，須要將這些命令執行後參數的字符串傳遞迴程序，有時須要對這些傳回的字符串進行轉移。若是你沒法徹底信任這些字符串，那麼有可能會帶來嚴重的安全隱患。例如，若是用戶正在輸入字符串的某些/任何部分。若是不肯定，請僅將這些方法與常量一塊兒使用。爲了更好地說明這一點，請看下面的代碼。

print(subprocess.Popen("echo %s " % user_input, stdout=PIPE).stdout.read())

咱們能夠想象，當用戶輸入了「I love your harddisk && rm -rf /」，這將刪除硬盤中的全部數據。因此若是你對用戶的輸入沒法徹底信任的話，請將變量user_input改爲常量，不讓用戶任意輸入。

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