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
Older high-level 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" 示例。

   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".

   例如:

      >>> 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
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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()" 在确定正确 *args* 的正确标记化时非常有用，
     尤其是 在复杂情况下:

        >>> 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 Converting an
   argument sequence to a string on Windows 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()

   停止子进程。在 Posix 操作系统上，此方法发送 SIGTERM。在 Windows，调
   用 Win32 API 函数 "TerminateProcess()"  来停止子进程。

Popen.kill()

   杀死子进程。在 Posix 操作系统上，此函数给子进程发送 SIGKILL 信号。
   在 Windows 上， "kill()" 是 "terminate()" 的别名。

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

      A bit field that determines whether certain "STARTUPINFO"
      attributes are used when the process creates a window.

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

   hStdInput

      If "dwFlags" specifies "STARTF_USESTDHANDLES", this attribute is
      the standard input handle for the process. If
      "STARTF_USESTDHANDLES" is not specified, the default for
      standard input is the keyboard buffer.

   hStdOutput

      If "dwFlags" specifies "STARTF_USESTDHANDLES", this attribute is
      the standard output handle for the process. Otherwise, this
      attribute is ignored and the default for standard output is the
      console window's buffer.

   hStdError

      If "dwFlags" specifies "STARTF_USESTDHANDLES", this attribute is
      the standard error handle for the process. Otherwise, this
      attribute is ignored and the default for standard error is the
      console window's buffer.

   wShowWindow

      If "dwFlags" specifies "STARTF_USESHOWWINDOW", this attribute
      can be any of the values that can be specified in the "nCmdShow"
      parameter for the ShowWindow function, except for
      "SW_SHOWDEFAULT". Otherwise, this attribute is ignored.

      "SW_HIDE" is provided for this attribute. It is used when
      "Popen" is called with "shell=True".


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

The "subprocess" module exposes the following constants.

subprocess.STD_INPUT_HANDLE

   The standard input device. Initially, this is the console input
   buffer, "CONIN$".

subprocess.STD_OUTPUT_HANDLE

   The standard output device. Initially, this is the active console
   screen buffer, "CONOUT$".

subprocess.STD_ERROR_HANDLE

   The standard error device. Initially, this is the active console
   screen buffer, "CONOUT$".

subprocess.SW_HIDE

   Hides the window. Another window will be activated.

subprocess.STARTF_USESTDHANDLES

   Specifies that the "STARTUPINFO.hStdInput",
   "STARTUPINFO.hStdOutput", and "STARTUPINFO.hStdError" attributes
   contain additional information.

subprocess.STARTF_USESHOWWINDOW

   Specifies that the "STARTUPINFO.wShowWindow" attribute contains
   additional information.

subprocess.CREATE_NEW_CONSOLE

   The new process has a new console, instead of inheriting its
   parent's console (the default).

subprocess.CREATE_NEW_PROCESS_GROUP

   A "Popen" "creationflags" parameter to specify that a new process
   group will be created. This flag is necessary for using "os.kill()"
   on the subprocess.

   This flag is ignored if "CREATE_NEW_CONSOLE" is specified.


17.5.5. Older high-level API
============================

Prior to Python 3.5, these three functions comprised the high level
API to subprocess. You can now use "run()" in many cases, but lots of
existing code calls these functions.

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

   Run the command described by *args*.  Wait for command to complete,
   then return the "returncode" attribute.

   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: Do not use "stdout=PIPE" or "stderr=PIPE" with this
     function. The child process will block if it generates enough
     output to a pipe to fill up the OS pipe buffer as the pipes are
     not being read from.

   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)

   Run command with arguments.  Wait for command to complete. If the
   return code was zero then return, otherwise raise
   "CalledProcessError". The "CalledProcessError" object will have the
   return code in the "returncode" attribute.

   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: Do not use "stdout=PIPE" or "stderr=PIPE" with this
     function. The child process will block if it generates enough
     output to a pipe to fill up the OS pipe buffer as the pipes are
     not being read from.

   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)

   Run command with arguments and return its output.

   If the return code was non-zero it raises a "CalledProcessError".
   The "CalledProcessError" object will have the return code in the
   "returncode" attribute and any output in the "output" attribute.

   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.

   By default, this function will return the data as encoded bytes.
   The actual encoding of the output data may depend on the command
   being invoked, so the decoding to text will often need to be
   handled at the application level.

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

   To also capture standard error in the result, use
   "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: Support for the *input* keyword argument was added.

   在 3.6 版更改: *encoding* and *errors* were added.  See "run()" for
   details.


17.5.6. Replacing Older Functions with the "subprocess" Module
==============================================================

In this section, "a becomes b" means that b can be used as a
replacement for a.

注解: All "a" functions in this section fail (more or less) silently
  if the executed program cannot be found; the "b" replacements raise
  "OSError" instead.In addition, the replacements using
  "check_output()" will fail with a "CalledProcessError" if the
  requested operation produces a non-zero return code. The output is
  still available as the "output" attribute of the raised exception.

In the following examples, we assume that the relevant functions have
already been imported from the "subprocess" module.


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

   output=`mycmd myarg`

becomes:

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


17.5.6.2. Replacing shell pipeline
----------------------------------

   output=`dmesg | grep hda`

becomes:

   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.

Alternatively, for trusted input, the shell's own pipeline support may
still be used directly:

   output=`dmesg | grep hda`

becomes:

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


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

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

注释:

* Calling the program through the shell is usually not required.

A more realistic example would look like this:

   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. Replacing the "os.spawn" family
-----------------------------------------

P_NOWAIT example:

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

P_WAIT example:

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

Vector example:

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

Environment example:

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


17.5.6.5. Replacing "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)

Return code handling translates as follows:

   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. Replacing functions from the "popen2" module
------------------------------------------------------

注解: If the cmd argument to popen2 functions is a string, the
  command is executed through /bin/sh.  If it is a list, the command
  is directly executed.

   (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" and "popen2.Popen4" basically work as
"subprocess.Popen", except that:

* "Popen" raises an exception if the execution fails.

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

* "stdin=PIPE" and "stdout=PIPE" must be specified.

* popen2 closes all file descriptors by default, but you have to
  specify "close_fds=True" with "Popen" to guarantee this behavior on
  all platforms or past Python versions.


17.5.7. Legacy Shell Invocation Functions
=========================================

This module also provides the following legacy functions from the 2.x
"commands" module. These operations implicitly invoke the system shell
and none of the guarantees described above regarding security and
exception handling consistency are valid for these functions.

subprocess.getstatusoutput(cmd)

   Return "(exitcode, output)" of executing *cmd* in a shell.

   Execute the string *cmd* in a shell with "Popen.check_output()" and
   return a 2-tuple "(exitcode, output)". The locale encoding is used;
   see the notes on 常用参数 for more details.

   A trailing newline is stripped from the output. The exit code for
   the command can be interpreted as the return code of subprocess.
   Example:

      >>> 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: Windows support was added.The function now returns
   (exitcode, output) instead of (status, output) as it did in Python
   3.3.3 and earlier.  exitcode has the same value as "returncode".

subprocess.getoutput(cmd)

   Return output (stdout and stderr) of executing *cmd* in a shell.

   Like "getstatusoutput()", except the exit code is ignored and the
   return value is a string containing the command's output.  Example:

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

   Availability: POSIX & Windows

   在 3.3.4 版更改: Windows support added


17.5.8. 注释
============


17.5.8.1. Converting an argument sequence to a string on Windows
----------------------------------------------------------------

On Windows, an *args* sequence is converted to a string that can be
parsed using the following rules (which correspond to the rules used
by the MS C runtime):

1. Arguments are delimited by white space, which is either a space
   or a tab.

2. A string surrounded by double quotation marks is interpreted as
   a single argument, regardless of white space contained within.  A
   quoted string can be embedded in an argument.

3. A double quotation mark preceded by a backslash is interpreted
   as a literal double quotation mark.

4. Backslashes are interpreted literally, unless they immediately
   precede a double quotation mark.

5. If backslashes immediately precede a double quotation mark,
   every pair of backslashes is interpreted as a literal backslash.
   If the number of backslashes is odd, the last backslash escapes the
   next double quotation mark as described in rule 3.

参见:

  "shlex"
     Module which provides function to parse and escape command lines.
