17.5. "subprocess" --- 子进程管理
*********************************

**源代码:** Lib/subprocess.py

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"subprocess" 模块允许你生成新的进程，连接它们的输入、输出、错误管道，
并且获取它们的返回码。此模块打算代替一些老旧的模块与功能：

   os.system
   os.spawn*

在下面的段落中，你可以找到关于 "subprocess" 模块如何代替这些模块和功能
的相关信息。

参见: **PEP 324** -- 提出 subprocess 模块的 PEP


17.5.1. 使用 "subprocess" 模块
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推荐的调用子进程的方式是在任何它支持的用例中使用 "run()" 函数。对于更
进阶的用例，也可以使用底层的 "Popen" 接口。

"run()" 函数是在 Python 3.5 被添加的；如果你需要与旧版本保持兼容，查看
较旧的高阶 API 段落。

subprocess.run(args, *, stdin=None, input=None, stdout=None, stderr=None, shell=False, cwd=None, timeout=None, check=False, encoding=None, errors=None, env=None)

   运行被 *arg* 描述的指令。等待指令完成，然后返回一个
   "CompletedProcess" 实例。

   The arguments shown above are merely the most common ones,
   described below in 常用参数 (hence the use of keyword-only notation
   in the abbreviated signature). The full function signature is
   largely the same as that of the "Popen" constructor - apart from
   *timeout*, *input* and *check*, all the arguments to this function
   are passed through to that interface.

   This does not capture stdout or stderr by default. To do so, pass
   "PIPE" for the *stdout* and/or *stderr* arguments.

   *timeout* 参数将被传递给 "Popen.communicate()"。如果发生超时，子进
   程将被杀死并等待。 "TimeoutExpired" 异常将在子进程中断后被抛出。

   The *input* argument is passed to "Popen.communicate()" and thus to
   the subprocess's stdin.  If used it must be a byte sequence, or a
   string if *encoding* or *errors* is specified or
   *universal_newlines* is true.  When used, the internal "Popen"
   object is automatically created with "stdin=PIPE", and the *stdin*
   argument may not be used as well.

   如果 *check* 设为 True, 并且进程以非零状态码退出, 一个
   "CalledProcessError" 异常将被抛出. 这个异常的属性将设置为参数, 退出
   码, 以及标准输出和标准错误, 如果被捕获到.

   If *encoding* or *errors* are specified, or *universal_newlines* is
   true, file objects for stdin, stdout and stderr are opened in text
   mode using the specified *encoding* and *errors* or the
   "io.TextIOWrapper" default. Otherwise, file objects are opened in
   binary mode.

   如果 *env* 不是 "None", 它必须是一个字典, 为新的进程设置环境变量;
   它用于替换继承的当前进程的环境的默认行为. 它将直接被传递给 "Popen".

   示例:

      >>> subprocess.run(["ls", "-l"])  # doesn't capture output
      CompletedProcess(args=['ls', '-l'], returncode=0)

      >>> subprocess.run("exit 1", shell=True, check=True)
      Traceback (most recent call last):
        ...
      subprocess.CalledProcessError: Command 'exit 1' returned non-zero exit status 1

      >>> subprocess.run(["ls", "-l", "/dev/null"], stdout=subprocess.PIPE)
      CompletedProcess(args=['ls', '-l', '/dev/null'], returncode=0,
      stdout=b'crw-rw-rw- 1 root root 1, 3 Jan 23 16:23 /dev/null\n')

   3.5 新版功能.

   在 3.6 版更改: 添加了 *encoding* 和 *errors* 形参.

class subprocess.CompletedProcess

   "run()" 的返回值, 代表一个进程已经结束.

   args

      被用作启动进程的参数. 可能是一个列表或字符串.

   returncode

      子进程的退出状态码. 通常来说, 一个为 0 的退出码表示进程运行正常.

      一个负值 "-N" 表示子进程被信号 "N" 中断 (仅 POSIX).

   stdout

      Captured stdout from the child process. A bytes sequence, or a
      string if "run()" was called with an encoding or errors. "None"
      if stdout was not captured.

      如果你通过 "stderr=subprocess.STDOUT" 运行, 标准输入和标准错误将
      被组合在一起, 并且 "stderr`" 将为 "None".

   stderr

      Captured stderr from the child process. A bytes sequence, or a
      string if "run()" was called with an encoding or errors. "None"
      if stderr was not captured.

   check_returncode()

      如果 "returncode" 非零, 抛出 "CalledProcessError".

   3.5 新版功能.

subprocess.DEVNULL

   可被 "Popen" 的 *stdin*, *stdout* 或者 *stderr* 参数使用的特殊值,
   表示使用特殊文件 "os.devnull".

   3.3 新版功能.

subprocess.PIPE

   可被 "Popen" 的 *stdin*, *stdout* 或者 *stderr* 参数使用的特殊值,
   表示打开标准流的管道. 常用于 "Popen.communicate()".

subprocess.STDOUT

   可被 "Popen" 的 *stdin* ， *stdout* 或者 *stderr* 参数使用的特殊值
   ， 表示标准错误与标准输出使用同一句柄。

exception subprocess.SubprocessError

   此模块的其他异常的基类。

   3.3 新版功能.

exception subprocess.TimeoutExpired

   "SubprocessError" 的子类，等待子进程的过程中发生超时时被抛出。

   cmd

      用于创建子进程的指令。

   timeout

      超时秒数。

   output

      子进程的输出， 如果被 "run()" 或 "check_output()" 捕获。否则为
      "None"。

   stdout

      对 output 的别名，对应的有 "stderr"。

   stderr

      子进程的标准错误输出，如果被 "run()" 捕获。 否则为 "None"。

   3.3 新版功能.

   在 3.5 版更改: 添加了 *stdout* 和 *stderr* 属性。

exception subprocess.CalledProcessError

   "SubprocessError" 的子类，当一个被 "check_call()" 或
   "check_output()" 函数运行的子进程返回了非零退出码时被抛出。

   returncode

      子进程的退出状态。如果程序由一个信号终止，这将会被设为一个负的信
      号码。

   cmd

      用于创建子进程的指令。

   output

      子进程的输出， 如果被 "run()" 或 "check_output()" 捕获。否则为
      "None"。

   stdout

      对 output 的别名，对应的有 "stderr"。

   stderr

      子进程的标准错误输出，如果被 "run()" 捕获。 否则为 "None"。

   在 3.5 版更改: 添加了 *stdout* 和 *stderr* 属性。


17.5.1.1. 常用参数
------------------

为了支持丰富的使用案例， "Popen" 的构造函数（以及方便的函数）接受大量
可选的参数。对于大多数典型的用例，许多参数可以被安全地留以它们的默认值
。通常需要的参数有：

   *args* 被所有调用需要，应当为一个字符串，或者一个程序参数序列。提供
   一个参数序列通常更好，它可以更小心地使用参数中的转义字符以及引用（
   例如允许文件名中的空格）。如果传递一个简单的字符串，则 *shell* 参数
   必须为 "True" （见下文）或者该字符串中将被运行的程序名必须用简单的
   命名而不指定任何参数。

   *stdin*， *stdout* 和 *stderr* 分别指定了执行的程序的标准输入、输出
   和标准错误文件句柄。合法的值有 "PIPE" 、 "DEVNULL" 、 一个现存的文
   件描述符（一个正整数）、一个现存的文件对象以及 "None"。 "PIPE" 表示
   应该新建一个对子进程的管道。 "DEVNULL" 表示使用特殊的文件
   "os.devnull"。当使用默认设置 "None" 时，将不会进行重定向，子进程的
   文件流将继承自父进程。另外， *stderr* 可能为 "STDOUT"，表示来自于子
   进程的标准错误数据应该被 *stdout* 相同的句柄捕获。

   If *encoding* or *errors* are specified, or *universal_newlines* is
   true, the file objects *stdin*, *stdout* and *stderr* will be
   opened in text mode using the *encoding* and *errors* specified in
   the call or the defaults for "io.TextIOWrapper".

   当构造函数的 *newline* 参数为 "None" 时。对于 *stdin*， 输入的换行
   符 "'\n'" 将被转换为默认的换行符 "os.linesep"。对于 *stdout* 和
   *stderr*， 所有输出的换行符都被转换为 "'\n'"。更多信息，查看
   "io.TextIOWrapper" 类的文档。

   如果文本模式未被使用， *stdin*， *stdout* 和 *stderr* 将会以二进制
   流模式打开。没有编码与换行符转换发生。

   3.6 新版功能: 添加了 *encoding* 和 *errors* 形参。

   注解:

     文件对象 "Popen.stdin" 、 "Popen.stdout" 和 "Popen.stderr" 的换行
     符属性不会被 "Popen.communicate()" 方法更新。

   如果 *shell* 设为 "True",，则使用 shell 执行指定的指令。如果您主要
   使用 Python 增强的控制流（它比大多数系统 shell 提供的强大），并且仍
   然希望方便地使用其他 shell 功能，如 shell 管道、文件通配符、环境变
   量展开以及 "~" 展开到用户家目录，这将非常有用。但是，注意 Python 自
   己也实现了许多类似 shell 的特性（例如 "glob", "fnmatch",
   "os.walk()", "os.path.expandvars()", "os.path.expanduser()" 和
   "shutil"）。

   在 3.3 版更改: 当 *universal_newline* 被设为 "True"，则类使用
   "locale.getpreferredencoding(False)" 编码来代替
   "locale.getpreferredencoding()"。关于它们的区别的更多信息，见
   "io.TextIOWrapper"。

   注解:

     在使用 "shell=True" 之前， 请阅读 Security Considerations 段落。

这些选项以及所有其他选项在 "Popen" 构造函数文档中有更详细的描述。


17.5.1.2. Popen 构造函数
------------------------

此模块的底层的进程创建与管理由 "Popen" 类处理。它提供了很大的灵活性，
因此开发者能够处理未被便利函数覆盖的不常见用例。

class subprocess.Popen(args, bufsize=-1, executable=None, stdin=None, stdout=None, stderr=None, preexec_fn=None, close_fds=True, shell=False, cwd=None, env=None, universal_newlines=False, startupinfo=None, creationflags=0, restore_signals=True, start_new_session=False, pass_fds=(), *, encoding=None, errors=None)

   在一个新的进程中执行子程序。在 POSIX，此类使用类似于 "os.execvp()"
   的行为来执行子程序。在 Windows，此类使用了 Windows
   "CreateProcess()" 函数。 "Popen" 的参数如下：

   *args* 应当是一个程序的参数列表或者一个简单的字符串。默认情况下，如
   果 *args* 是一个序列，将运行的程序是此序列的第一项。如果 *args* 是
   一个字符串，解释是平台相关的，如下所述。有关默认行为的其他差异，见
   *shell* 和 *executable* 参数。除非另有说明，推荐将 *args* 作为序列
   传递。

   在 POSIX，如果 *args* 是一个字符串，此字符串被作为将被执行的程序的
   命名或路径解释。但是，只有在不传递任何参数给程序的情况下才能这么做
   。

   注解:

     "shlex.split()" can be useful when determining the correct
     tokenization for *args*, especially in complex cases:

        >>> import shlex, subprocess
        >>> command_line = input()
        /bin/vikings -input eggs.txt -output "spam spam.txt" -cmd "echo '$MONEY'"
        >>> args = shlex.split(command_line)
        >>> print(args)
        ['/bin/vikings', '-input', 'eggs.txt', '-output', 'spam spam.txt', '-cmd', "echo '$MONEY'"]
        >>> p = subprocess.Popen(args) # Success!

     特别注意，由 shell 中的空格分隔的选项（例如 *-input*）和参数（例
     如 *eggs.txt* ）位于分开的列表元素中，而在需要时使用引号或反斜杠
     转义的参数在 shell （例如包含空格的文件名或上面显示的 *echo* 命令
     ）是单独的列表元素。

   在 Windows，如果 *args* 是一个序列，他将通过一个在 在 Windows 上将
   参数列表转换为一个字符串 描述的方式被转换为一个字符串。这是因为底层
   的 "CreateProcess()" 只处理字符串。

   参数 *shell* （默认为 "False"）指定是否使用 shell 执行程序。如果
   *shell* 为 "True"，更推荐将 *args* 作为字符串传递而非序列。

   在 POSIX，当 "shell=True"， shell 默认为 "/bin/sh"。如果 *args* 是
   一个字符串，此字符串指定将通过 shell 执行的命令。这意味着字符串的格
   式必须和在命令提示符中所输入的完全相同。这包括，例如，引号和反斜杠
   转义包含空格的文件名。如果 *args* 是一个序列，第一项指定了命令，另
   外的项目将作为传递给 shell （而非命令） 的参数对待。也就是说，
   "Popen" 等同于:

      Popen(['/bin/sh', '-c', args[0], args[1], ...])

   在 Windows，使用 "shell=True"，环境变量 "COMSPEC" 指定了默认 shell
   。在 Windows 你唯一需要指定 "shell=True" 的情况是你想要执行内置在
   shell 中的命令（例如 **dir** 或者 **copy**）。在运行一个批处理文件
   或者基于控制台的可执行文件时，不需要 "shell=True"。

   注解:

     在使用 "shell=True" 之前， 请阅读 Security Considerations 段落。

   *bufsize* 将在 "open()" 函数创建了 stdin/stdout/stderr 管道文件对象
   时作为对应的参数供应:

   * "0" 表示不使用缓冲区 （读取与写入是一个系统调用并且可以返回短内容
     ）

   * "1" 表示行缓冲（只有 "universal_newlines=True" 时才有用，例如，在
     文本模式中）

   * 任何其他正值表示使用一个约为对应大小的缓冲区

   * 负的 *bufsize* （默认）表示使用系统默认的 io.DEFAULT_BUFFER_SIZE
     。

   在 3.3.1 版更改: *bufsize* 现在默认为 -1 来启用缓冲，以符合大多数代
   码所期望的行为。在 Python 3.2.4 和 3.3.1 之前的版本中，它错误地将默
   认值设为了为 "0"，这是无缓冲的并且允许短读取。这是无意的，并且与大
   多数代码所期望的 Python 2 的行为不一致。

   *executable* 参数指定一个要执行的替换程序。这很少需要。当
   "shell=True"， *executable* 替换 *args* 指定运行的程序。但是，原始
   的 *args* 仍然被传递给程序。大多数程序将被 *args* 指定的程序作为命
   令名对待，这可以与实际运行的程序不同。在 POSIX， *args* 名作为实际
   调用程序中可执行文件的显示名称，例如 **ps**。如果 "shell=True"，在
   POSIX， *executable* 参数指定用于替换默认 shell "/bin/sh" 的 shell
   。

   *stdin*, *stdout* 和 *stderr* 分别指定被运行的程序的标准输入、输出
   和标准错误的文件句柄。合法的值有 "PIPE" ， "DEVNULL" ， 一个存在的
   文件描述符（一个正整数），一个存在的 *文件对象* 以及 "None"。
   "PIPE" 表示应创建一个新的对子进程的管道。 "DEVNULL" 表示使用特殊的
   "os.devnull" 文件。使用默认的 "None"，则不进行成定向；子进程的文件
   流将继承自父进程。另外， *stderr* 可设为 "STDOUT"，表示应用程序的标
   准错误数据应和标准输出一同捕获。

   如果 *preexec_fn* 被设为一个可调用对象，此对象将在子进程刚创建时被
   调用。（仅 POSIX）

   警告:

     *preexec_fn* 形参在应用程序中存在多线程时是不安全的。子进程在调用
     前可能死锁。如果你必须使用它，保持警惕！最小化你调用的库的数量。

   注解:

     如果你需要修改子进程环境，使用 *env* 形参而非在 *preexec_fn* 中进
     行。 *start_new_session* 形参可以代替之前常用的 *preexec_fn* 来在
     子进程中调用 os.setsid()。

   If *close_fds* is true, all file descriptors except "0", "1" and
   "2" will be closed before the child process is executed. (POSIX
   only). The default varies by platform:  Always true on POSIX.  On
   Windows it is true when *stdin*/*stdout*/*stderr* are "None", false
   otherwise. On Windows, if *close_fds* is true then no handles will
   be inherited by the child process.  Note that on Windows, you
   cannot set *close_fds* to true and also redirect the standard
   handles by setting *stdin*, *stdout* or *stderr*.

   在 3.2 版更改: *close_fds* 的默认值已经从 "False" 修改为上述值。

   *pass_fds* 是一个可选的在父子进程间保持打开的文件描述符序列。提供任
   何 *pass_fds* 将强制 *close_fds* 为 "True"。（仅 POSIX）

   3.2 新版功能: 加入了 *pass_fds* 形参。

   如果 *cwd* 不为 "None"，此函数在执行子进程前改变当前工作目录为
   *cwd*。 *cwd* 可以为一个 "str" 和 *path-like* 对象。特别要注意，当
   可执行文件的路径为相对路径时，此函数按相对于 *cwd* 的路径来寻找
   *executable* (或者 *args* 的第一项）。

   在 3.6 版更改: *cwd* 形参接受一个 *path-like object*。

    如果 *restore_signals* 为 true（默认值），则 Python 设置为 SIG_IGN
   的所有信号将在 exec 之前的子进程中恢复为 SIG_DFL。目前，这包括
   SIGPIPE ，SIGXFZ 和 SIGXFSZ 信号。 （仅 POSIX）

   在 3.2 版更改: *restore_signals* 被加入。

   如果 *start_new_session* 为 true，则 setsid() 系统调用将在子进程执
   行之前被执行。（仅 POSIX）

   在 3.2 版更改: *start_new_session* 被添加。

   如果 *env* 不为 "None"，则必须为一个为新进程定义了环境变量的字典；
   这些用于替换继承的当前进程环境的默认行为。

   注解:

     如果指定， *env* 必须提供所有被子进程需求的变量。在 Windows，为了
     运行一个 side-by-side assembly ，指定的 *env* **必须** 包含一个有
     效的 "SystemRoot"。

   If *encoding* or *errors* are specified, the file objects *stdin*,
   *stdout* and *stderr* are opened in text mode with the specified
   encoding and *errors*, as described above in 常用参数. If
   *universal_newlines* is "True", they are opened in text mode with
   default encoding. Otherwise, they are opened as binary streams.

   3.6 新版功能: *encoding* 和 *errors* 被添加。

   If given, *startupinfo* will be a "STARTUPINFO" object, which is
   passed to the underlying "CreateProcess" function. *creationflags*,
   if given, can be "CREATE_NEW_CONSOLE" or
   "CREATE_NEW_PROCESS_GROUP". (Windows only)

   Popen 对象支持通过 "with" 语句作为上下文管理器，在退出时关闭文件描
   述符并等待进程:

      with Popen(["ifconfig"], stdout=PIPE) as proc:
          log.write(proc.stdout.read())

   在 3.2 版更改: 添加了上下文管理器支持。

   在 3.6 版更改: 现在，如果 Popen 析构时子进程仍然在运行，则析构器会
   发送一个 "ResourceWarning" 警告。


17.5.1.3. 异常
--------------

Exceptions raised in the child process, before the new program has
started to execute, will be re-raised in the parent.  Additionally,
the exception object will have one extra attribute called
"child_traceback", which is a string containing traceback information
from the child's point of view.

最常见的被抛出异常是 "OSError"。例如，当尝试执行一个不存在的文件时就会
发生。应用程序需要为 "OSError" 异常做好准备。

如果 "Popen" 调用时有无效的参数，则一个 "ValueError" 将被抛出。

"check_all()" 与 "check_output()" 在调用的进程返回非零退出码时将抛出
"CalledProcessError"。

所有接受 *timeout* 形参的函数与方法，例如 "call()" 和
"Popen.communicate()" 将会在进程退出前超时到期时抛出 "TimeoutExpired"
。

此模块中定义的异常都继承自 "SubprocessError"。

   3.3 新版功能: 基类 "SubprocessError" 被添加。


17.5.2. 安全考量
================

不像一些其他的 popen 功能，此实现绝不会隐式调用一个系统 shell。这意味
着任何字符，包括 shell 元字符，可以安全地被传递给子进程。如果 shell 被
明确地调用，通过 "shell=True" 设置，则确保所有空白字符和元字符被恰当地
包裹在引号内以避免 shell 注入 漏洞就由应用程序负责了。

当使用 "shell=True"， "shlex.quote()" 函数可以作为在将被用于构造 shell
指令的字符串中转义空白字符以及 shell 元字符的方案。


17.5.3. Popen 对象
==================

"Popen" 类的实例拥有以下方法：

Popen.poll()

   检查子进程是否已被终止。设置并返回 "returncode" 属性。否则返回
   "None"。

Popen.wait(timeout=None)

   等待子进程被终止。设置并返回 "returncode" 属性。

   如果进程在 *timeout* 秒后未中断，抛出一个 "TimeoutExpired" 异常，可
   以安全地捕获此异常并重新等待。

   注解:

     当 "stdout=PIPE" 或者 "stderr=PIPE" 并且子进程产生了足以阻塞 OS
     管道缓冲区接收更多数据的输出到管道时，将会发生死锁。当使用管道时
     用 "Popen.communicate()" 来规避它。

   注解:

     此函数使用了一个 busy loop （非阻塞调用以及短睡眠） 实现。使用
     "asyncio" 模块进行异步等待： 参阅
     "asyncio.create_subprocess_exec"。

   在 3.3 版更改: *timeout* 被添加

   3.4 版后已移除: Do not use the *endtime* parameter.  It is was
   unintentionally exposed in 3.3 but was left undocumented as it was
   intended to be private for internal use.  Use *timeout* instead.

Popen.communicate(input=None, timeout=None)

   与进程交互：向 stdin 传输数据。从 stdout 和 stderr 读取数据，直到文
   件结束符。等待进程终止。可选的 *input* 参数应当未被传输给子进程的数
   据，如果没有数据应被传输给子进程则为 "None"。如果流以文本模式打开，
   *input* 必须为字符串。否则，它必须为字节。

   "communicate()" 返回一个 "(stdout_data, stderr_data)" 元组。如果文
   件以文本模式打开则为字符串；否则字节。

   注意如果你想要向进程的 stdin 传输数据，你需要通过 "stdin=PIPE" 创建
   此 Popen 对象。类似的，要从结果元组获取任何非 "None" 值，你同样需要
   设置 "stdout=PIPE" 或者 "stderr=PIPE"。

   如果进程在 *timeout* 秒后未终止，一个 "TimeoutExpired" 异常将被抛出
   。捕获此异常并重新等待将不会丢失任何输出。

   如果超时到期，子进程不会被杀死，所以为了正确清理一个行为良好的应用
   程序应该杀死子进程并完成通讯。

      proc = subprocess.Popen(...)
      try:
          outs, errs = proc.communicate(timeout=15)
      except TimeoutExpired:
          proc.kill()
          outs, errs = proc.communicate()

   注解:

     内存里数据读取是缓冲的，所以如果数据尺寸过大或无限，不要使用此方
     法。

   在 3.3 版更改: *timeout* 被添加

Popen.send_signal(signal)

   将信号 *signal* 发送给子进程。

   注解:

     在 Windows， SIGTERM 是一个 "terminate()" 的别名。 CTRL_C_EVENT
     和 CTRL_BREAK_EVENT 可以被发送给以包含 "CREATE_NEW_PROCESS" 的
     *creationflags* 形参启动的进程。

Popen.terminate()

   Stop the child. On Posix OSs the method sends SIGTERM to the child.
   On Windows the Win32 API function "TerminateProcess()" is called to
   stop the child.

Popen.kill()

   Kills the child. On Posix OSs the function sends SIGKILL to the
   child. On Windows "kill()" is an alias for "terminate()".

以下属性也是可用的：

Popen.args

   *args* 参数传递给 "Popen" -- 一个程序参数的序列或者一个简单字符串。

   3.3 新版功能.

Popen.stdin

   如果 *stdin* 参数为 "PIPE"，此属性是一个类似 "open()" 返回的可写的
   流对象。如果 *encoding* 或 *errors* 参数被指定或者
   *universal_newlines* 参数为 "True"，则此流是一个文本流，否则是字节
   流。如果 *stdin* 参数非 "PIPE"， 此属性为 "None"。

Popen.stdout

   如果 *stdout* 参数是 "PIPE"，此属性是一个类似 "open()" 返回的可读流
   。从流中读取子进程提供的输出。如果 *encoding* 或 *errors* 参数被指
   定或者 *universal_newlines* 参数为 "True"，此流为文本流，否则为字节
   流。如果 *stdout* 参数非 "PIPE"，此属性为 "None"。

Popen.stderr

   如果 *stderr* 参数是 "PIPE"，此属性是一个类似 "open()" 返回的可读流
   。从流中读取子进程提供的输出。如果 *encoding* 或 *errors* 参数被指
   定或者 *universal_newlines* 参数为 "True"，此流为文本流，否则为字节
   流。如果 *stderr* 参数非 "PIPE"，此属性为 "None"。

警告:

  使用 "communicate()" 而非 ".stdin.write"， ".stdout.read" 或者
  ".stderr.read" 来避免由于任意其他 OS 管道缓冲区被子进程填满阻塞而导
  致的死锁。

Popen.pid

   子进程的进程号。

   注意如果你设置了 *shell* 参数为 "True"，则这是生成的子 shell 的进程
   号。

Popen.returncode

   此进程的退出码，由 "poll()" 和 "wait()" 设置（以及直接由
   "communicate()" 设置）。一个 "None" 值 表示此进程仍未结束。

   一个负值 "-N" 表示子进程被信号 "N" 中断 (仅 POSIX).


17.5.4. Windows Popen 助手
==========================

"STARTUPINFO" 类和以下常数仅在 Windows 有效。

class subprocess.STARTUPINFO

   Partial support of the Windows STARTUPINFO structure is used for
   "Popen" creation.

   dwFlags

      一个位字段，用于确定进程在创建窗口时是否使用某些 "STARTUPINFO"
      属性。

         si = subprocess.STARTUPINFO()
         si.dwFlags = subprocess.STARTF_USESTDHANDLES | subprocess.STARTF_USESHOWWINDOW

   hStdInput

      如果 "dwFlags" 被指定为 "STARTF_USESTDHANDLES"，则此属性是进程的
      标准输入句柄，如果 "STARTF_USESTDHANDLES" 未指定，则默认的标准输
      入是键盘缓冲区。

   hStdOutput

      如果 "dwFlags" 被指定为 "STARTF_USESTDHANDLES"，则此属性是进程的
      标准输出句柄。除此之外，此此属性将被忽略并且默认标准输出是控制台
      窗口缓冲区。

   hStdError

      如果 "dwFlags" 被指定为 "STARTF_USESTDHANDLES"，则此属性是进程的
      标准错误句柄。除此之外，此属性将被忽略并且默认标准错误为控制台窗
      口的缓冲区。

   wShowWindow

      如果 "dwFlags" 指定了 "STARTF_USESHOWWINDOW"，此属性可为能被指定
      为 函数 ShowWindow 的nCmdShow 的形参的任意值，除了
      "SW_SHOWDEFAULT"。如此之外，此属性被忽略。

      "SW_HIDE" 被提供给此属性。它在 "Popen" 由 "shell=True" 调用时使
      用。


17.5.4.1. Constants
-------------------

"subprocess" 模块曝出以下常数。

subprocess.STD_INPUT_HANDLE

   标准输入设备，这是控制台输入缓冲区 "CONIN$"。

subprocess.STD_OUTPUT_HANDLE

   标准输出设备。最初，这是活动控制台屏幕缓冲区 "CONOUT$"。

subprocess.STD_ERROR_HANDLE

   标准错误设备。最初，这是活动控制台屏幕缓冲区 "CONOUT$"。

subprocess.SW_HIDE

   隐藏窗口。另一个窗口将被激活。

subprocess.STARTF_USESTDHANDLES

   指明 "STARTUPINFO.hStdInput", "STARTUPINFO.hStdOutput" 和
   "STARTUPINFO.hStdError" 属性包含额外的信息。

subprocess.STARTF_USESHOWWINDOW

   指明 "STARTUPINFO.wShowWindow" 属性包含额外的信息。

subprocess.CREATE_NEW_CONSOLE

   新的进程将有新的控制台，而不是继承父进程的（默认）控制台。

subprocess.CREATE_NEW_PROCESS_GROUP

   "Popen" "creationflags" 形参用于指明将创建一个新的进程组。 这个旗标
   对于在子进程上使用 "os.kill()" 来说是必须的。

   如果指定了 "CREATE_NEW_CONSOLE" 则这个旗标会被忽略。


17.5.5. 较旧的高阶 API
======================

在 Python 3.5 之前，这三个函数组成了 subprocess 的高阶 API。 现在你可
以在许多情况下使用 "run()"，但有大量现在代码仍会调用这些函数。

subprocess.call(args, *, stdin=None, stdout=None, stderr=None, shell=False, cwd=None, timeout=None)

   运行由 *args* 所描述的命令。 等待命令完成，然后返回 "returncode" 属
   性。

   这相当于:

      run(...).returncode

   (except that the *input* and *check* parameters are not supported)

   The arguments shown above are merely the most common ones. The full
   function signature is largely the same as that of the "Popen"
   constructor - this function passes all supplied arguments other
   than *timeout* directly through to that interface.

   注解:

     请不要在此函数中使用 "stdout=PIPE" 或 "stderr=PIPE"。 如果子进程
     向管道生成了足以填满 OS 管理缓冲区的输出而管道还未被读取时它将会
     阻塞。

   在 3.3 版更改: *timeout* 被添加

subprocess.check_call(args, *, stdin=None, stdout=None, stderr=None, shell=False, cwd=None, timeout=None)

   附带参数运行命令。 等待命令完成。 如果返回码为零则正常返回，否则引
   发 "CalledProcessError"。 "CalledProcessError" 对象将在
   "returncode" 属性中保存返回码。

   这相当于:

      run(..., check=True)

   (except that the *input* parameter is not supported)

   The arguments shown above are merely the most common ones. The full
   function signature is largely the same as that of the "Popen"
   constructor - this function passes all supplied arguments other
   than *timeout* directly through to that interface.

   注解:

     请不要在此函数中使用 "stdout=PIPE" 或 "stderr=PIPE"。 如果子进程
     向管道生成了足以填满 OS 管理缓冲区的输出而管道还未被读取时它将会
     阻塞。

   在 3.3 版更改: *timeout* 被添加

subprocess.check_output(args, *, stdin=None, stderr=None, shell=False, cwd=None, encoding=None, errors=None, universal_newlines=False, timeout=None)

   附带参数运行命令并返回其输出。

   如果返回码非零则会引发 "CalledProcessError"。 "CalledProcessError"
   对象将在 "returncode" 属性中保存返回码并在 "output" 属性中保存所有
   输出。

   这相当于:

      run(..., check=True, stdout=PIPE).stdout

   The arguments shown above are merely the most common ones. The full
   function signature is largely the same as that of "run()" - most
   arguments are passed directly through to that interface. However,
   explicitly passing "input=None" to inherit the parent's standard
   input file handle is not supported.

   默认情况下，此函数将把数据返回为已编码的字节串。 输出数据的实际编码
   格式将取决于发起调用的命令，因此解码为文本的操作往往需要在应用程序
   层级上进行处理。

   This behaviour may be overridden by setting *universal_newlines* to
   "True" as described above in 常用参数.

   要在结果中同时捕获标准错误，请使用 "stderr=subprocess.STDOUT":

      >>> subprocess.check_output(
      ...     "ls non_existent_file; exit 0",
      ...     stderr=subprocess.STDOUT,
      ...     shell=True)
      'ls: non_existent_file: No such file or directory\n'

   3.1 新版功能.

   在 3.3 版更改: *timeout* 被添加

   在 3.4 版更改: 增加了对 *input* 关键字参数的支持。

   在 3.6 版更改: 增加了 *encoding* 和 *errors*。 详情参见 "run()"。


17.5.6. 使用 "subprocess" 模块替换旧函数
========================================

在这一节中，"a 改为 b" 意味着 b 可以被用作 a 的替代。

注解:

  在这一节中的所有 "a" 函数会在找不到被执行的程序时（差不多）静默地失
  败；"b" 替代则会改为引发 "OSError"。此外，在使用 "check_output()" 时
  如果替代函数所请求的操作产生了非零返回值则将失败并引发
  "CalledProcessError"。 操作的输出仍能以所引发异常的 "output" 属性的
  方式被访问。

在下列例子中，我们假定相关的函数都已从 "subprocess" 模块中导入了。


17.5.6.1. Replacing /bin/sh shell backquote
-------------------------------------------

   output=`mycmd myarg`

改为:

   output = check_output(["mycmd", "myarg"])


17.5.6.2. 替代 shell 管道
-------------------------

   output=`dmesg | grep hda`

改为:

   p1 = Popen(["dmesg"], stdout=PIPE)
   p2 = Popen(["grep", "hda"], stdin=p1.stdout, stdout=PIPE)
   p1.stdout.close()  # Allow p1 to receive a SIGPIPE if p2 exits.
   output = p2.communicate()[0]

The p1.stdout.close() call after starting the p2 is important in order
for p1 to receive a SIGPIPE if p2 exits before p1.

另外，对于受信任的输入，shell 本身的管道支持仍然可被直接使用:

   output=`dmesg | grep hda`

改为:

   output=check_output("dmesg | grep hda", shell=True)


17.5.6.3. 替代 "os.system()"
----------------------------

   sts = os.system("mycmd" + " myarg")
   # becomes
   sts = call("mycmd" + " myarg", shell=True)

注释:

* 通过 shell 来调用程序通常是不必要的。

一个更现实的例子如下所示:

   try:
       retcode = call("mycmd" + " myarg", shell=True)
       if retcode < 0:
           print("Child was terminated by signal", -retcode, file=sys.stderr)
       else:
           print("Child returned", retcode, file=sys.stderr)
   except OSError as e:
       print("Execution failed:", e, file=sys.stderr)


17.5.6.4. 替代 "os.spawn" 函数族
--------------------------------

P_NOWAIT 示例:

   pid = os.spawnlp(os.P_NOWAIT, "/bin/mycmd", "mycmd", "myarg")
   ==>
   pid = Popen(["/bin/mycmd", "myarg"]).pid

P_WAIT 示例:

   retcode = os.spawnlp(os.P_WAIT, "/bin/mycmd", "mycmd", "myarg")
   ==>
   retcode = call(["/bin/mycmd", "myarg"])

Vector 示例:

   os.spawnvp(os.P_NOWAIT, path, args)
   ==>
   Popen([path] + args[1:])

Environment 示例:

   os.spawnlpe(os.P_NOWAIT, "/bin/mycmd", "mycmd", "myarg", env)
   ==>
   Popen(["/bin/mycmd", "myarg"], env={"PATH": "/usr/bin"})


17.5.6.5. 替代 "os.popen()", "os.popen2()", "os.popen3()"
---------------------------------------------------------

   (child_stdin, child_stdout) = os.popen2(cmd, mode, bufsize)
   ==>
   p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize,
             stdin=PIPE, stdout=PIPE, close_fds=True)
   (child_stdin, child_stdout) = (p.stdin, p.stdout)

   (child_stdin,
    child_stdout,
    child_stderr) = os.popen3(cmd, mode, bufsize)
   ==>
   p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize,
             stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=PIPE, close_fds=True)
   (child_stdin,
    child_stdout,
    child_stderr) = (p.stdin, p.stdout, p.stderr)

   (child_stdin, child_stdout_and_stderr) = os.popen4(cmd, mode, bufsize)
   ==>
   p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize,
             stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=STDOUT, close_fds=True)
   (child_stdin, child_stdout_and_stderr) = (p.stdin, p.stdout)

返回码以如下方式处理转写:

   pipe = os.popen(cmd, 'w')
   ...
   rc = pipe.close()
   if rc is not None and rc >> 8:
       print("There were some errors")
   ==>
   process = Popen(cmd, stdin=PIPE)
   ...
   process.stdin.close()
   if process.wait() != 0:
       print("There were some errors")


17.5.6.6. 来自 "popen2" 模块的替代函数
--------------------------------------

注解:

  如果 popen2 函数的 cmd 参数是一个字符串，命令会通过 /bin/sh 来执行。
  如果是一个列表，命令会被直接执行。

   (child_stdout, child_stdin) = popen2.popen2("somestring", bufsize, mode)
   ==>
   p = Popen("somestring", shell=True, bufsize=bufsize,
             stdin=PIPE, stdout=PIPE, close_fds=True)
   (child_stdout, child_stdin) = (p.stdout, p.stdin)

   (child_stdout, child_stdin) = popen2.popen2(["mycmd", "myarg"], bufsize, mode)
   ==>
   p = Popen(["mycmd", "myarg"], bufsize=bufsize,
             stdin=PIPE, stdout=PIPE, close_fds=True)
   (child_stdout, child_stdin) = (p.stdout, p.stdin)

"popen2.Popen3" 和 "popen2.Popen4" 基本上类似于 "subprocess.Popen"，不
同之处在于:

* "Popen" 如果执行失败会引发一个异常。

* the *capturestderr* argument is replaced with the *stderr* argument.

* 必须指定 "stdin=PIPE" 和 "stdout=PIPE"。

* popen2 默认会关闭所有文件描述符，但对于 "Popen" 你必须指明
  "close_fds=True" 以才能在所有平台或较旧的 Python 版本中确保此行为。


17.5.7. 旧式的 Shell 发起函数
=============================

此模块还提供了以下来自 2.x "commands" 模块的旧版函数。 这些操作会隐式
地发起调用系统 shell 并且上文所描述的有关安全与异常处理一致性保证都不
适用于这些函数。

subprocess.getstatusoutput(cmd)

   返回在 shell 中执行 *cmd* 产生的 "(exitcode, output)"。

   在 shell 中以 "Popen.check_output()" 执行字符串 *cmd* 并返回一个 2
   元组 "(exitcode, output)"。 会使用当前区域设置的编码格式；请参阅 常
   用参数 中的说明来了解详情。

   末尾的一个换行符会从输出中被去除。 命令的退出码可被解读为子进程的返
   回码。 例如:

      >>> subprocess.getstatusoutput('ls /bin/ls')
      (0, '/bin/ls')
      >>> subprocess.getstatusoutput('cat /bin/junk')
      (1, 'cat: /bin/junk: No such file or directory')
      >>> subprocess.getstatusoutput('/bin/junk')
      (127, 'sh: /bin/junk: not found')
      >>> subprocess.getstatusoutput('/bin/kill $$')
      (-15, '')

   Availability: POSIX & Windows

   在 3.3.4 版更改: 添加了 Windows 支持。此函数现在返回 (exitcode,
   output) 而不是像 Python 3.3.3 及更早的版本那样返回 (status, output)
   。 exitcode 的值与 "returncode" 相同。

subprocess.getoutput(cmd)

   返回在 shell 中执行 *cmd* 产生的输出（stdout 和 stderr）。

   类似于 "getstatusoutput()"，但退出码会被忽略并且返回值为包含命令输
   出的字符串。 例如:

      >>> subprocess.getoutput('ls /bin/ls')
      '/bin/ls'

   Availability: POSIX & Windows

   在 3.3.4 版更改: 添加了 Windows 支持


17.5.8. 注释
============


17.5.8.1. 在 Windows 上将参数列表转换为一个字符串
-------------------------------------------------

在 Windows 上，*args* 序列会被转换为可使用以下规则来解析的字符串（对应
于 MS C 运行时所使用的规则）:

1. 参数以空白符分隔，即空格符或制表符。

2. 用双引号标示的字符串会被解读为单个参数，而不再考虑其中的空白符。 一
   个参数可以嵌套用引号标示的字符串。

3. 带有一个反斜杠前缀的双引号会被解读为双引号字面值。

4. 反斜杠会按字面值解读，除非它是作为双引号的前缀。

5. 如果反斜杠被作为双引号的前缀，则每个反斜杠对会被解读为一个反斜杠字
   面值。 如果反斜杠数量为奇数，则最后一个反斜杠会如规则 3 所描述的那
   样转义下一个双引号。

参见:

  "shlex"
     此模块提供了用于解析和转义命令行的函数。
