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使用Python Popen执行命令 实现系统操作

更新时间：2024-01-02

什么是Python Popen?

Python Popen是一个用于执行命令的类。它允许我们通过一个子进程调用外部程序，并在Python代码中执行它。 Python中的Popen类像我们使用shell终端时执行命令一样执行这些命令，并返回我们可以使用的结果。

这里是一个简单的Python Popen命令执行示例:

import subprocess

subprocess.Popen("dir")

这个示例打开一个新的命令窗口，并列出了Windows上的当前目录中的所有文件和子目录。Python获得了Popen类的结果，该结果实际上是一个运行进程的详细信息对象，包括返回码。

Python Popen的参数：

Python Popen类有许多可用的参数，以下是一些最常用的:

  • args:我们想要在子进程中执行的命令。这个参数是必需的。
  • shell:这个参数是一个bool值，指定命令是否应该从shell运行。如果是，则该命令将在操作系统的默认shell中执行。
  • stdin:这个参数提供子进程的标准输入。默认情况下，它是null。
  • stdout:这个参数接收子进程的标准输出。默认情况下，它是null。
  • stderr:这个参数接收子进程的标准错误输出。默认情况下，它是null。
  • universal_newlines:这个参数是一个bool值，当设置为True时，将文本标准化为与操作系统无关的新行（\\n）。
  • env:这个参数允许我们设置子进程中的环境变量。这是一个字典，其中键是变量的名称，而值是值。
以下是一个使用Python Popen类的更完整的示例: 
import subprocess

# args参数是必需的，指定子进程要执行的命令
process = subprocess.Popen(["python", "--version"], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)

# 此时，我们的命令已在子进程中执行，并且我们要捕捉其输出
out, err = process.communicate()

# 输出结果
print("============== Subprocess Output ===============")
print(out.decode())
print(err.decode())
print("============== Subprocess Finished =============")
这个示例演示了如何使用Python Popen类来调用Python命令，在子进程中执行命令，并捕获输出。 它还演示了如何将stdout和stderr分别重定向到不同的对象中。

Python中使用Popen运行多个并行进程

Python Popen还可以用来创建一个可以运行多个并行进程的程序。以下示例演示如何使用Python Popen运行多个并行进程:

import subprocess

# 创建一个要运行的进程列表
process_list = [
    subprocess.Popen(["ping", "-n", "4", "www.google.com"], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE),
    subprocess.Popen(["ping", "-n", "4", "www.facebook.com"], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE),
    subprocess.Popen(["ping", "-n", "4", "www.yahoo.com"], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE),
    subprocess.Popen(["ping", "-n", "4", "www.stackoverflow.com"], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
]

# 对进程列表进行循环，并等待所有进程完成
for process in process_list:
    output, error = process.communicate()
    print(output.decode())
    print(error.decode())
这个示例创建了一个要运行的进程列表，并通过对列表进行循环来等待所有进程完成。每个进程都是通过Python Popen类实例化的。它们将所有的标准输出重定向到一个由我们提供的对象中。

Python Popen的安全性问题

虽然Python Popen类非常有用，但要小心使用。它允许我们在相同的进程上下文中执行命令，这可能会导致安全问题。因此，我们应该避免接受来自不可信来源的用户输入并直接将其传递给Python Popen类。 相反，我们应该执行所有必要的验证，并使用shlex.split（）函数解析命令行参数。以下示例演示了如何安全地使用Python Popen类:

import subprocess
import shlex

command = input("请输入一个有效的命令:")

# 首先，我们将通过shlex.split()函数解析命令行参数
command_list = shlex.split(command)

# 然后，我们可以实例化一个Python Popen类，并以安全方式执行命令
process = subprocess.Popen(command_list, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
out, err = process.communicate()

# 输出结果
print("============== Subprocess Output ===============")
print(out.decode())
print(err.decode())
print("============== Subprocess Finished =============")
在这个示例中，我们使用shlex.split（）函数解析用户输入的命令，这会帮助我们避免命令注入攻击，并确保所有参数都被正确解析。然后，我们可以安全地实例化一个Python Popen类，并从命令输出中捕获结果。

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