Python 执行 Linux 命令等待完成后的处理
在日常使用中，我们常常需要在 Python 程序中执行系统命令，尤其是在 Linux 环境中。这可能是为了执行一些文件操作、网络请求或调试任务。在 Python 中，有多种方式可以执行 Linux 命令，其中 subprocess 模块是最常用的工具之一。本文将探讨如何使用这个模块来执行 Linux 命令并等待其完成，并提供相关示例和状态图。
Python 中使用 subprocess 模块
subprocess 模块允许我们生成子进程，连接到其输入/输出/错误管道，以及获取返回码。其基本用法是通过 subprocess.run() 函数，这是 Python 3.5 引入的一个简单接口。
使用 subprocess.run()
下面是一个简单的示例，演示了如何在 Python 中使用 subprocess.run() 执行 Linux 命令并等待其完成。
import subprocess
# 执行 ls 命令
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
# 输出结果
print("命令输出:")
print(result.stdout)
# 输出错误（如果有）
if result.stderr:
print("错误信息:")
print(result.stderr)
# 输出返回码
print("返回码:", result.returncode)
在这个示例中，我们使用 subprocess.run() 来执行ls -l命令，列出当前目录的详细信息。参数 capture_output=True 表示我们希望捕获命令的标准输出和标准错误，并将其存储在 result 对象中。最后，我们还输出了命令的返回码，以便了解命令的执行状态。
返回码解释
在 Linux 中，命令的返回值通常是一个整数，0 表示成功，非0值表示某种错误。我们可以根据返回码判断命令是否成功执行。
| 返回码 | 描述 |
|---|---|
| 成功 | |
| 1 | 一般错误 |
| 2 | 误用命令 |
| 126 | 命令调用不允许 |
| 127 | 命令未找到 |
| 130 | 被终止（如 Ctrl+C） |
状态图
为了更形象地理解执行命令的过程，可以使用状态图展示不同阶段的状态和转移。以下是一个简单的状态图：
stateDiagram
[*] --> 准备执行
准备执行 --> 执行命令
执行命令 --> 命令完成
行命令 --> [*]
命令完成 --> 获取输出
获取输出 --> 判断返回码
判断返回码 --> [*]
命令完成 --> 输出错误信息
在这个状态图中，我们可以看到大致的执行流程：从准备执行开始，进入执行命令状态，然后根据命令的完成情况获取输出和判断返回码。
捕获输出的实用性
通常情况下，捕获命令的输出对于后续处理非常有用。例如，我们可能需要根据命令的输出进行进一步的逻辑判断。下面是一个检查文件是否存在的示例：
import subprocess
file_name = 'example.txt'
# 执行命令检查文件是否存在
result = subprocess.run(['ls', file_name], capture_output=True, text=True)
if result.returncode == 0:
print(f"文件 '{file_name}' 存在。")
else:
print(f"文件 '{file_name}' 不存在。")
在上述示例中，我们尝试列出一个名为 example.txt 的文件。如果文件存在，返回码将是 0，表明文件存在；否则，返回非零值。这样的方法很常用于目录监控或者文件管理任务。
结论
Python 的 subprocess 模块为我们提供了强大的功能，可以很方便地在代码中执行 Linux 命令，并在需要时等待其完成。我们可以根据命令的输出和返回码进行后续逻辑处理，实现自动化任务，提升工作效率。
希望这篇文章能够帮助你理解如何在 Python 中执行 Linux 命令，并掌握基本的异常处理和输出捕获技术。通过这些知识，你可以构建出更加强大的脚本，从而高效地完成各种系统任务。总之，合理利用 Python 和 Linux 的结合，将大大增强我们处理问题的能力。
