一. 引言

   subprocess 是 Python 标准库中用于创建新进程、连接到它们的输入 / 输出 / 错误管道，并获取它们的返回码的模块。它提供了一种灵活的方式来执行系统命令、运行外部程序，并与它们进行交互。

二. 核心功能

   subprocess 模块的主要作用是：

1. 执行外部命令或程序（如系统命令、其他脚本语言程序等）
2. 控制输入 / 输出流（stdin、stdout、stderr）
3. 获取命令执行结果和返回码
4. 管理进程的生命周期

三. 常用方法(功能函数)

1.  subprocess.run()

  python 3.5+ 引入的高级函数，封装了大部分常用功能，适合大多数场景。基本用法：

import subprocess

# 执行简单命令
result = subprocess.run(["ls", "-l"])

# 查看返回结果
print("返回码:", result.returncode)  # 0表示成功，非0表示失败

2. subprocess.Popen

  灵活的底层接口，适合需要复杂交互的场景（如实时输出处理、长时间运行的进程等）：

import subprocess

# 创建进程对象
proc = subprocess.Popen(["echo", "Hello World"])

# 等待进程结束
proc.wait()

# 获取返回码
print("返回码:", proc.returncode)

重要参数说明：

参数	作用
args	要执行的命令，可以是字符串或列表
shell=True	是否通过 shell 执行命令（方便使用管道、通配符等，但有安全风险）
stdout/stderr	控制输出流，subprocess.PIPE 表示捕获输出，None 表示继承父进程输出
stdin	控制输入流，subprocess.PIPE 表示可以通过管道输入数据
text/universal_newlines	设为 True 时，输入输出为字符串类型，否则为字节类型
check=True	仅用于 run()，命令返回非 0 状态码时抛出 CalledProcessError 异常
cwd	设置命令执行的工作目录
timeout	超时时间，超过指定时间将终止进程并抛出异常

案例： 

#!/usr/bin/python
import subprocess
p = subprocess.Popen("uptime && pd",stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.PIPE,shell=True)
out,err = p.communicate()
print 'out:---%s' % out
print 'err:---%s' % err

 输出： 

out:---b' 16:23:32 up 292 days, 42 min,  4 users,  load average: 0.01, 0.02, 0.00\n'
err:---b'/bin/sh: pd: command not found\n'

Popen的一些功能： 

     a). Popen.poll()：检查子进程是否已经结束。设置并返回returncode属性,没有结束返回None

     b). Popen.wait(): 等待子进程终止，设置并返回returncode；这个方法可能导致死锁：如果子进程对stdout/stderr使用的管道产生大量输入，可能填满管道的buffer，这样，子进程就会等待其它人读取 这些buffer(可使用communicate避免)。

     c). Popen.communicate(input=None): 将数据发给子进程的stdin，并从子进程的stdout/stderr读取数据，直到eof。等待子进程结束，返回元组(stdoutdata, stderrdata)，注意：读取的数据是存放在内存中的。如果想用这个函数发送数据或者读取数据，创建Popen时需要制定stdin/stdout/stderr为管道(PIPE)

     d). Popen.send_signal(signal): 向子进程发送指定的信号；

     e). Popen.terminate(): 终止子进程，在Unix上，就是向子进程发送SIGTERM.

      f). Popen.kill(): 杀死子进程，在Unix上，就是向子进程发送SIGKILL。

     g). Popen.stdin/Popen.stdout/Popen.stderr: 创建Popen对象时，参数被设置为PIPE，Popen.stdout将返回一个文件对象用于子进程发送指令。否则返回None.

   h).  Popen.pid : 子进程id

     i). Popen.returncode ：子进程的返回值，被poll()和wait()设置(communicate()也会设置)。如果返回值是-N,表示子进程是被Unix的信号N杀死的,进程还没有结束，返回None .

关于异常处理： 在子进程中，如果在加载并执行指定的程序之前，抛出了异常，这个异常会在父进程中被重新抛出。例如，常见的一个异常是OSError(没有找到要执行的程序)。这种异常会多一个字段：child_traceback，该字段包含了从子进程观点来看的traceback信息。如果Popen的参数类型不对，Popen也会抛出ValueError异常。

上面一种方式，会阻塞(等待)，直到子进程结束后才会返回，不能及时获得stdout,stderr, 可通过下面方式获得:

#!/usr/bin/python
import subprocess
p = subprocess.Popen("uptime && sleep 10 && pd",stdout=subprocess.PIPE,stderr=subprocess.STDOUT,shell=True)
r = p.poll()
while r is None:
    line = p.stdout.readline()
    r = p.poll()
    line = line.strip()
    print line

3. 一些对subprocess.Popen封装的功能： 

 a).  subprocess.call(args, *, stdin=None, stdout=None, stderr=None, shell=False):

   父进程等待子进程完成,返回退出信息(returncode，相当于exit code)

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