Python での外部コマンドの実行

Python での外部コマンドの実行
Louis Robert
2024年3月3日日曜日 19:18:20
パイソン

Python のコマンド実行機能に関する入門書

シンプルさと強力さで知られる Python は、システムの基盤となるシェル環境と対話するためのさまざまな方法論を提供し、Python スクリプト内からプログラムやシステム コマンドを直接実行できるようにします。この機能により Python のユーティリティが大幅に強化され、スタンドアロン アプリケーションを開発するためのツールとしてだけでなく、システムのシェル コマンドとスクリプトの可能性を最大限に活用するためのブリッジとしても機能できるようになります。日常的なタスクの自動化、システム リソースの管理、または Python アプリケーションと他のソフトウェア コンポーネントの統合のいずれであっても、外部コマンドの実行方法を理解することは開発者にとっての基本的なスキルです。

このプロセスにはいくつかの組み込みモジュールと関数が含まれており、それぞれに独自の使用例とニュアンスがあります。たとえば、「os.system」などの古いモジュールを置き換えるために導入された「subprocess」モジュールは、新しいプロセスを生成し、入力/出力/エラーパイプに接続し、リターンコードを取得するためのより強力な手段を提供します。 「os」モジュールや「shutil」モジュールなどの他のメソッドは、それぞれシステム ナビゲーションとファイル操作のための追加ユーティリティを提供します。この概要では、システム コマンドと外部プログラムを実行するための重要なテクニックをガイドし、より高度なシステム統合タスクの基礎を築きます。

指示 説明
subprocess.run() 指定されたコマンドを実行し、完了するまで待ちます。
os.system() サブシェルでコマンド (文字列) を実行します。
subprocess.Popen() 新しいプロセスで子プログラムを実行します。

Python でのコマンド実行を理解する

プログラムを実行したり、Python スクリプトからシステム コマンドを呼び出したりすることは、多くの開発者にとって共通の要件です。システム タスクの自動化、外部プログラムの実行、サーバー操作の管理のいずれであっても、Python はこれらのニーズをシームレスに処理するための堅牢なライブラリを提供します。の サブプロセス たとえば、 module は、新しいプロセスを生成し、その入力/出力/エラー パイプに接続し、戻りコードを取得するための強力なツールです。このモジュールは古いモジュールよりも優先されます os.system() この方法を使用すると、コマンド実行の柔軟性と制御が向上するためです。例えば、 サブプロセス.run() は、Python でコマンドを実行する簡単な方法であり、デバッグとログ作成に重要な出力とエラーをキャプチャできます。

一方で、 os.system() 出力をキャプチャする必要がなく、迅速かつ簡単なコマンドの実行が必要なシナリオで依然として使用されています。コマンドはサブシェルで実行されるため、安全性が低く、実行の制御も制限されます。ノンブロッキング実行やコマンドの並列実行などの高度な使用シナリオは、次の方法で実現できます。 サブプロセス.Popen()。この方法は、リアルタイムで出力を処理したり、他のタスクを同時に実行し続ける必要がある、長時間実行されるコマンドに特に役立ちます。これらのメソッドの違いとそれぞれをいつ使用するかを理解することは、Python で効果的なスクリプト作成と自動化を行うために重要です。

Python でのシステム コマンドの実行

Python プログラミング

import subprocess
result = subprocess.run(['ls', '-l'], capture_output=True, text=True)
print(result.stdout)

コマンド実行に os.system を使用する

Python コードのスニペット

import os
os.system('echo Hello World!')

非同期コマンド実行

Python の非同期実行

import subprocess
process = subprocess.Popen(['ping', '-c 4', 'example.com'], stdout=subprocess.PIPE)
output, error = process.communicate()
print(output.decode())

Python でのシステム コマンド実行の探索

Python スクリプトを使用してシステム コマンドを実行することは、タスクの自動化、システム リソースの管理、または他のプログラムとの統合を検討している開発者にとって不可欠なスキルです。 Python の組み込みライブラリ (以下のような) サブプロセス そして OS、これらの業務を総合的にサポートします。の サブプロセス 特に、モジュールは高レベルの制御と柔軟性を提供し、開発者が外部コマンドを実行し、その出力をキャプチャし、エラーを処理できるようにします。次のような古い機能を置き換えるように設計されています。 os.system()、コマンドへのデータのパイプやコマンドからのデータのパイプ出力、コマンドの完了の待機、リターン コードへのアクセスなど、より多くのセキュリティと機能を提供します。

その間 サブプロセス は強力ですが、使用するよりも複雑です os.system()、サブシェルでコマンドを実行し、単純なタスクに使用する方が簡単です。ただし、実行の制御が不十分であり、安全性が低いと考えられています。これらの方法のどちらを選択するかは、Python コードでコマンドの出力を処理する必要があるかどうかなど、タスクの特定のニーズによって異なります。さらに、これらのライブラリを効果的に使用する方法を理解すると、Python 開発者のワークフローを自動化および合理化する能力が大幅に向上し、ソフトウェア開発分野における重要な専門分野となります。

Python でのシステム コマンドの実行に関する FAQ

  1. 質問： Python でサブプロセス モジュールは何に使用されますか?
  2. 答え： subprocess モジュールは、新しいプロセスの生成、入力/出力/エラー パイプへの接続、および戻りコードの取得に使用されます。
  3. 質問： subprocess.run() はコマンドの出力をキャプチャできますか?
  4. 答え： はい、subprocess.run() は、 キャプチャ出力 引数を True に設定します。
  5. 質問： os.system() はシステム コマンドを実行するのに安全ですか?
  6. 答え： os.system() は、シェルインジェクション攻撃に対して脆弱な可能性があるサブシェルでコマンドを実行するため、安全性が低いと考えられています。
  7. 質問： 完了を待たずにコマンドを実行するにはどうすればよいですか?
  8. 答え： subprocess.Popen() を使用すると、ブロックせずにコマンドを実行できるため、スクリプトの残りの部分は実行を継続できます。
  9. 質問： Python を使用して複数のコマンドを並行して実行できますか?
  10. 答え： はい、コマンドごとに subprocess.Popen() を使用し、スクリプト内で管理することで、複数のコマンドを並行して実行できます。
  11. 質問： サブプロセス コマンドのエラーはどのように処理すればよいですか?
  12. 答え： コマンドの戻りコードをチェックするか、コマンドを使用して標準エラー出力をキャプチャすることで、エラーを処理できます。 標準エラー subprocess.run() の引数。
  13. 質問： subprocess.run() と subprocess.Popen() の違いは何ですか?
  14. 答え： subprocess.run() は、コマンドを実行して完了するまで待つだけの単純なケースを対象としていますが、 subprocess.Popen() は、ノンブロッキング実行やストリーミング出力のキャプチャなど、複雑なシナリオ向けのより詳細な制御を提供します。
  15. 質問： Python スクリプトがサブプロセスの完了を確実に待機できるようにするにはどうすればよいですか?
  16. 答え： Popen オブジェクトの wait() メソッドを使用することも、デフォルトとして待機動作を指定して subprocess.run() を使用することもできます。
  17. 質問： サブプロセスまたはOSモジュールを使用せずにPythonからシェルコマンドを実行することは可能ですか?
  18. 答え： サブプロセスと OS はシェル コマンドを実行する標準的な推奨される方法ですが、サードパーティのライブラリを使用するなどの代替方法も存在しますが、一般に安全性が低いため推奨されません。

Python を使用したシステム コマンド実行のまとめ

Python でシステム コマンドの実行をマスターすると、開発者はタスクを自動化し、オペレーティング システムと対話し、外部プログラムを効率的に実行できるようになります。 subprocess モジュールは、そのような操作のための最も多用途なツールとして際立っており、入出力ストリーム、エラー処理、およびプロセス パイプラインの制御を提供します。 os.system() は単純なタスクのより単純な代替として機能しますが、サブプロセスはより複雑な要件に必要な精度を提供します。スクリプトの自動化、データ処理、または Python アプリケーションと他のシステム コンポーネントの統合のいずれの場合でも、これらのコマンドの実行方法を理解することは非常に重要です。これらを安全かつ効率的に使用することを忘れないことで、プログラミング プロジェクトやシステム管理タスクを大幅に強化できます。