调用其他程序

• 掌握 subprocess 模块调用外部程序的方法

• 能获取外部程序的输出、错误信息和返回码

• 区分阻塞调用和非阻塞调用的适用场景

核心讲解

Python 可以调用系统命令、其他脚本、可执行文件，实现和外部程序的联动，subprocess 是官方推荐的标准模块，替代了旧的 os.system、commands 等模块。

（1）核心函数：subprocess.run ()

最常用的调用方式，阻塞执行，直到外部程序结束才返回结果。

• 基本参数：

  • args：命令，可以是列表（推荐）或字符串

  • capture_output=True：捕获标准输出和错误输出

  • text=True：输出为字符串，默认是字节

  • shell=True：通过系统 shell 执行命令，Windows 下常用

  • cwd：指定工作目录

  • timeout：超时时间，超时抛出异常

• 返回对象属性：

  • returncode：返回码，0 表示成功，非 0 表示失败

  • stdout：标准输出内容

  • stderr：错误输出内容

（2）Popen：非阻塞调用

subprocess.Popen 是底层实现，启动程序后不等待，程序在后台运行，可以后续交互，适合需要并行执行、实时交互的场景。

• 常用方法：poll() 检查是否结束、wait() 等待结束、communicate() 发送输入并获取输出

（3）使用建议

• 优先用列表形式传命令，避免 shell 注入风险

• 需要捕获输出就加 capture_output=True, text=True

• 简单命令用 run()，复杂交互、后台运行用 Popen()

代码示例

import subprocess

# ===== 1. 基础调用（run） =====
# 调用系统命令（列表形式，推荐）
result = subprocess.run(["python", "--version"], capture_output=True, text=True)
print("返回码：", result.returncode)
print("输出：", result.stdout.strip())
print("错误：", result.stderr)

# Windows下调用dir命令（需要shell=True）
# result = subprocess.run("dir", shell=True, capture_output=True, text=True, encoding="gbk")
# print(result.stdout)

# ===== 2. 调用其他Python脚本 =====
# 假设有一个test.py脚本
# result = subprocess.run(
#     ["python", "test.py"],
#     capture_output=True,
#     text=True,
#     cwd="./scripts"  # 指定工作目录
# )
# print(result.stdout)

# ===== 3. 带超时的调用 =====
try:
    result = subprocess.run(
        ["ping", "baidu.com", "-n", "2"],
        capture_output=True,
        text=True,
        timeout=5
    )
    print(result.stdout)
except subprocess.TimeoutExpired:
    print("命令执行超时")

# ===== 4. Popen 后台运行 =====
# 启动程序，不阻塞
proc = subprocess.Popen(
    ["python", "-c", "import time; time.sleep(3); print('done')"],
    capture_output=True,
    text=True
)

print("程序已启动，继续执行其他代码...")

# 检查是否结束
if proc.poll() is None:
    print("程序还在运行中...")

# 等待结束，获取输出
stdout, stderr = proc.communicate()
print("程序结束，输出：", stdout.strip())
print("返回码：", proc.returncode)

常见误区

1. shell 注入风险：使用 shell=True 时，如果命令包含用户输入的内容，可能被注入恶意命令，优先用列表形式

2. 输出乱码：Windows 系统命令默认 GBK 编码，不指定编码会乱码，加 encoding="gbk" 或设置 text=True 配合编码

3. 路径问题：调用的程序不在系统 PATH 里，要用绝对路径；相对路径是相对于当前工作目录

4. Popen 资源泄漏：Popen 对象用完要确保关闭，或者用 with 语句管理

5. 忽略返回码：不能只看输出，要判断 returncode 是否为 0，确认命令执行成功

课后练习

1. 调用系统 ping 命令，ping 百度，捕获并输出结果

2. 编写脚本，调用另一个 Python 脚本，并获取它的输出

3. 用 Popen 启动一个耗时程序，轮询检查运行状态，结束后输出结果

4. 尝试调用系统计算器程序（calc）