如何在 Python 中執行 Bash 命令

Python 可以啟動命令列程式和 shell 命令，用於建立目錄或使用 Git 等任務。對於會結束的命令，subprocess.run() 通常是最佳起點：它可以擷取輸出和錯誤，並提供回傳碼。對於不需要擷取輸出的簡單情況，使用 os.system()；當你需要在程序執行期間與它互動時，選擇 subprocess.Popen()。

用 subprocess.run() 執行命令

傳入一個引數序列，直接呼叫可執行檔。這樣可以避免讓 shell 解析命令。範例使用正在執行的 Python 直譯器，因此不依賴 Git 是否已安裝，也不依賴特定的 shell。

import subprocess
import sys

result = subprocess.run(
    [sys.executable, "-c", "print('Hello from Python')"],
    stdout=subprocess.PIPE,
    stderr=subprocess.PIPE,
)

print("stdout:", result.stdout)
print("stderr:", result.stderr)
print("return code:", result.returncode)

stdout: b'Hello from Python\n'
stderr: b''
return code: 0

這裡的 stdout 和 stderr 是位元組，returncode 是整數。回傳碼 0 按慣例表示成功；非零值表示程式報告了問題。你可以自己檢查它，也可以傳入 check=True，讓 run() 在回傳碼非零時引發 CalledProcessError。例如，要執行 Git，傳入 ['git', 'status'] 這樣的引數列表；它的輸出取決於儲存庫，應作為資料處理，不要假定它有固定內容。

呼叫程式並不自動等於 Bash 命令。管道、重導向或 && 等 shell 語法需要 shell。設定 shell=True 是讓 Python 使用平台 shell；它並不保證是 Bash。避免把不可信的輸入插值到 shell 命令中，因為這可能導致命令注入。

用 os.system() 執行 shell 命令

os.system() 是針對簡單命令的一個受限選項，適用於你不需要擷取其輸出或詳細處理錯誤時。例如，os.system("mkdir reports") 讓平台 shell 執行建立目錄的命令。命令會寫入繼承的控制台流。該函式回傳的是狀態值，而不是命令的普通輸出；對該狀態的解釋可能因平台而異。當你需要一致地檢查擷取的輸出、錯誤或回傳碼時，優先使用 subprocess.run()。

對進行中的程序使用 subprocess.Popen()

當程式在結束前需要輸入或其他互動時，使用 subprocess.Popen()。它啟動程序，並給你的程式碼提供一個可操作的程序物件。對於輸出有界的程序，設定 stdout=subprocess.PIPE 和 stderr=subprocess.PIPE，然後呼叫 communicate() 讀取這些流並等待完成。回傳的流值是位元組，除非你另行安排解碼。

communicate() 適用於程序會結束且其擷取的輸出可以放進記憶體的情況。它不是用於無界輸出的串流方法。communicate() 完成後，程序已經結束；無需再對它呼叫 kill() 或 terminate()。對於只是會結束的普通命令，run() 提供了更簡單的介面。

選擇正確的方法

大多數命令使用 subprocess.run()：傳入引數列表，在需要時擷取流，並檢查 returncode。僅當簡短的 shell 命令就足夠且其輸出和詳細狀態不重要時，才使用 os.system()。當你的程式必須管理正在執行的程序或與它交換資料時，使用 Popen()。僅當命令需要 shell 語法時才選擇 shell，並讓不可信的值遠離被插值的 shell 字串。