Python查看Shell命令显示结果
在日常开发中，我们常常需要调用Shell命令以执行一些系统操作，获取系统状态，或者进行文件操作。而Python作为一种强大的编程语言，能够轻松地与Shell命令进行交互。本文将带大家深入了解如何在Python中查看Shell命令的显示结果，并通过代码示例进行说明。
为什么要在Python中调用Shell命令？
在Python中调用Shell命令可以帮助我们完成许多任务，例如：
- 系统信息查询：例如获取网络信息、磁盘状态等。
- 文件管理：例如移动、删除文件或目录。
- 自动化脚本：通过组合多条Shell命令，完成复杂的自动化任务。
Python调用Shell命令的方法
Python提供了几种调用Shell命令的方式，最常用的包括：
os.system()subprocess.Popen()subprocess.run()subprocess.call()
我们将逐一介绍这些方法。
1. os.system()
这个方法是最简单的，它会直接执行传入的Shell命令，并返回命令的返回值（即退出状态）。不过，它无法捕获命令的输出。
import os
exit_code = os.system('echo Hello, World!')
print(f'命令的退出代码是：{exit_code}')
2. subprocess.Popen()
使用Popen可以同时控制输入和输出，适合需要更多控制的场景。它可以捕获标准输出和标准错误。
import subprocess
process = subprocess.Popen(['ls', '-l'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
stdout, stderr = process.communicate()
print('标准输出：')
print(stdout.decode('utf-8'))
if stderr:
print('标准错误：')
print(stderr.decode('utf-8'))
3. subprocess.run()
这是Python 3.5引入的方法，封装了一系列常用的操作，适合简单的使用场景。它返回一个CompletedProcess对象，可以方便地查看输出和错误信息。
import subprocess
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print('标准输出：')
print(result.stdout)
if result.stderr:
print('标准错误：')
print(result.stderr)
4. subprocess.call()
call方法用于执行一个命令并等待其完成，它同样返回命令的返回值。与run相比，它不返回输出结果。
import subprocess
exit_code = subprocess.call(['echo', 'Hello, World!'])
print(f'命令的退出代码是：{exit_code}')
灵活选择调用方式
在使用这些方法时，选择适合的方式非常重要。对于简单的命令，可以使用os.system()或者subprocess.call()，而当需要获取输出时，subprocess.run()和subprocess.Popen()会是更好的选择。
关系图
使用这几种方法时，不同的功能具有一定的相互关系，我们可以用下面的ER图来进行示意。
erDiagram
COMMAND {
string name
string description
}
OS_SYSTEM {
string command_name
int return_code
}
SUBPROCESS_RUN {
string command_name
string output
int return_code
}
OS_SYSTEM ||--o{ COMMAND : executes
SUBPROCESS_RUN ||--o{ COMMAND : executes
实际应用案例
假设我们需要定期检查系统的磁盘使用情况，可以结合上述方法来实现。下面的示例代码会使用df -h命令获取磁盘使用情况，并将结果格式化输出。
import subprocess
def check_disk_usage():
result = subprocess.run(['df', '-h'], capture_output=True, text=True)
if result.returncode != 0:
print('命令执行失败：', result.stderr)
else:
print('磁盘使用情况：')
print(result.stdout)
check_disk_usage()
处理命令的输出
在实际操作中，我们可能需要对命令的输出进行处理。例如，提取磁盘使用的百分比。下面的代码示例展示了如何进一步处理获取的输出数据。
import subprocess
import re
def get_disk_usage_percentage():
result = subprocess.run(['df', '-h'], capture_output=True, text=True)
if result.returncode != 0:
print('命令执行失败：', result.stderr)
return
usage_lines = result.stdout.splitlines()[1:] # 跳过标题行
for line in usage_lines:
usage_info = line.split()
filesystem = usage_info[0]
usage_percentage = usage_info[4]
print(f'文件系统: {filesystem}, 使用率: {usage_percentage}')
get_disk_usage_percentage()
旅行图
我在本次实践中进行了一些命令的验证和输出处理，将其进行整理如下：
journey
title 使用Python查看Shell命令结果的旅程
section 初始化环境
设置Python环境: 5: 旅程开始
section 调用Shell命令
使用subprocess.run()获取磁盘信息: 4: 成功
捕获并处理错误信息: 3: 部分成功
section 输出结果处理
提取磁盘使用率并格式化输出: 5: 非常成功
总结
本文介绍了如何在Python中查看Shell命令的显示结果，并提供了多种方法的示例。通过使用如subprocess.Popen()和subprocess.run()等工具，我们可以轻松捕获Shell命令的输出并进行处理。这些方法不仅能够提高开发效率，还可以帮助您在实际应用中完成各种自动化任务。
随着技术的不断发展，掌握这些实用的技能可以极大地提升您的编程能力。在以后的开发中，不妨尝试在Python中利用Shell命令来简化您的工作流程。希望本文对您有所帮助！
