Модуль subprocess

Модуль subprocess позволяет создавать новые процессы.
При этом он может подключаться к стандартным потокам ввода/вывода/ошибок и получать код возврата.

С помощью subprocess можно, например, выполнять любые команды Linux из скрипта.
И, в зависимости от ситуации, получать вывод или только проверять, что команда выполнилась без ошибок.

Синтаксис модуля subprocess изменился в Python 3.5. Если Вы используете Python версии 3.4 или ранее, используйте синтаксис для Python 2.7

Функция subprocess.run()

Функция subprocess.run() - основной способ работы с модулем subprocess.

Самый простой вариант использования функции - запуск её таким образом:

In [1]: import subprocess

In [2]: result = subprocess.run('ls')
ipython_as_mngmt_console.md  README.md         version_control.md
module_search.md             useful_functions
naming_conventions           useful_modules

В переменной result теперь содержится специальный объект CompletedProcess. Из этого объекта можно получить информацию о выполнении процесса, например, о коде возврата:

In [3]: result
Out[3]: CompletedProcess(args='ls', returncode=0)

In [4]: result.returncode
Out[4]: 0

Код 0 означает, что программа выполнилась успешно.

Обратите внимание, что если необходимо вызвать команду с аргументами, её нужно передавать таким образом (как список):

In [5]: result = subprocess.run(['ls', '-ls'])
total 28
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant   56 Jun  7 19:35 ipython_as_mngmt_console.md
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant 1638 Jun  7 19:35 module_search.md
4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun  7 19:35 naming_conventions
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant  277 Jun  7 19:35 README.md
4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun 16 05:11 useful_functions
4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun 17 16:28 useful_modules
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant   49 Jun  7 19:35 version_control.md

При попытке выполнить команду с использованием wildcard выражений, например, использовать *, возникнет ошибка:

In [6]: result = subprocess.run(['ls', '-ls', '*md'])
ls: cannot access *md: No such file or directory

Чтобы вызывать команды, в которых используются wildcard выражения, нужно добавлять аргумент shell и вызывать команду таким образом:

In [7]: result = subprocess.run('ls -ls *md', shell=True)
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant   56 Jun  7 19:35 ipython_as_mngmt_console.md
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant 1638 Jun  7 19:35 module_search.md
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant  277 Jun  7 19:35 README.md
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant   49 Jun  7 19:35 version_control.md

Ещё одна особенность функции run() - она ожидает завершения выполнения команды. Если попробовать, например, запустить команду ping, то этот аспект будет заметен:

In [8]: result = subprocess.run(['ping', '-c', '3', '-n', '8.8.8.8'])
PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=43 time=55.1 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=2 ttl=43 time=54.7 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=3 ttl=43 time=54.4 ms

--- 8.8.8.8 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2004ms
rtt min/avg/max/mdev = 54.498/54.798/55.116/0.252 ms

Получение результата выполнения команды

По умолчанию функция run возвращает результат выполнения команды на стандартный поток вывода.

Если нужно получить результат выполнения команды, надо добавить аргумент stdout и указать ему значение subprocess.PIPE:

In [9]: result = subprocess.run(['ls', '-ls'], stdout=subprocess.PIPE)

Теперь можно получить результат выполнения команды таким образом:

In [10]: print(result.stdout)
b'total 28\n4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant   56 Jun  7 19:35 ipython_as_mngmt_console.md\n4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant 1638 Jun  7 19:35 module_search.md\n4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun  7 19:35 naming_conventions\n4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant  277 Jun  7 19:35 README.md\n4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun 16 05:11 useful_functions\n4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun 17 16:30 useful_modules\n4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant   49 Jun  7 19:35 version_control.md\n'

Обратите внимание на букву b перед строкой. Она означает, что модуль вернул вывод в виде байтовой строки.

Для перевода её в unicode есть два варианта:

  • выполнить decode полученной строки
  • указать аргумент encoding

Вариант с decode:

In [11]: print(result.stdout.decode('utf-8'))
total 28
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant   56 Jun  7 19:35 ipython_as_mngmt_console.md
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant 1638 Jun  7 19:35 module_search.md
4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun  7 19:35 naming_conventions
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant  277 Jun  7 19:35 README.md
4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun 16 05:11 useful_functions
4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun 17 16:30 useful_modules
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant   49 Jun  7 19:35 version_control.md

Вариант с encoding:

In [12]: result = subprocess.run(['ls', '-ls'], stdout=subprocess.PIPE, encoding='utf-8')

In [13]: print(result.stdout)
total 28
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant   56 Jun  7 19:35 ipython_as_mngmt_console.md
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant 1638 Jun  7 19:35 module_search.md
4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun  7 19:35 naming_conventions
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant  277 Jun  7 19:35 README.md
4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun 16 05:11 useful_functions
4 drwxr-xr-x 2 vagrant vagrant 4096 Jun 17 16:31 useful_modules
4 -rw-r--r-- 1 vagrant vagrant   49 Jun  7 19:35 version_control.md

Отключение вывода

Иногда достаточно получения кода возврата и нужно отключить вывод результата выполнения на стандартный поток вывода, и при этом сам результат не нужен.

Это можно сделать, передав функции run аргумент stdout со значением subprocess.DEVNULL:

In [14]: result = subprocess.run(['ls', '-ls'], stdout=subprocess.DEVNULL)

In [15]: print(result.stdout)
None

In [16]: print(result.returncode)
0

Работа со стандартным потоком ошибок

Если команда была выполнена с ошибкой или не отработала корректно, вывод команды попадет на стандартный поток ошибок.

Получить этот вывод можно так же, как и стандартный поток вывода:

In [17]: result = subprocess.run(['ping', '-c', '3', '-n', 'a'], stderr=subprocess.PIPE, encoding='utf-8')

Теперь в result.stdout пустая строка, а в result.stderr находится стандартный поток вывода:

In [18]: print(result.stdout)
None

In [19]: print(result.stderr)
ping: unknown host a


In [20]: print(result.returncode)
2

Примеры использования модуля

Пример использования модуля subprocess (файл subprocess_run_basic.py):

import subprocess

reply = subprocess.run(['ping', '-c', '3', '-n', '8.8.8.8'])

if reply.returncode == 0:
    print('Alive')
else:
    print('Unreachable')

Результат выполнения будет таким:

$ python subprocess_run_basic.py
PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=43 time=54.0 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=2 ttl=43 time=54.4 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=3 ttl=43 time=53.9 ms

--- 8.8.8.8 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2005ms
rtt min/avg/max/mdev = 53.962/54.145/54.461/0.293 ms
Alive

То есть, результат выполнения команды выводится на стандартный поток вывода.

Функция ping_ip проверяет доступность IP-адреса и возвращает True и stdout, если адрес доступен, или False и stderr, если адрес недоступен (файл subprocess_ping_function.py):

import subprocess


def ping_ip(ip_address):
    """
    Ping IP address and return tuple:
    On success:
        * True
        * command output (stdout)
    On failure:
        * False
        * error output (stderr)
    """
    reply = subprocess.run(['ping', '-c', '3', '-n', ip_address],
                           stdout=subprocess.PIPE,
                           stderr=subprocess.PIPE,
                           encoding='utf-8')
    if reply.returncode == 0:
        return True, reply.stdout
    else:
        return False, reply.stderr

print(ping_ip('8.8.8.8'))
print(ping_ip('a'))

Результат выполнения будет таким:

$ python subprocess_ping_function.py
(True, 'PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data.\n64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=43 time=63.8 ms\n64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=2 ttl=43 time=55.6 ms\n64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=3 ttl=43 time=55.9 ms\n\n--- 8.8.8.8 ping statistics ---\n3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2003ms\nrtt min/avg/max/mdev = 55.643/58.492/63.852/3.802 ms\n')
(False, 'ping: unknown host a\n')

На основе этой функции, можно сделать функцию, которая будет проверять список IP-адресов и возвращать в результате выполнения два списка: доступные и недоступные адреса.

Это вынесено в задания к разделу

Если количество IP-адресов, которые нужно проверить, большое, можно использовать модуль threading или multiprocessing, чтобы ускорить проверку.

results matching ""

    No results matching ""