文章目錄
- 引子
- shell内建指令和外部指令
- subprocess在Linux下執行指令
- subprocess在Windows下執行指令
- 參考
引子
有一個需求：代碼運作環境為python 3.7，用python擷取系統所有别名資訊。
首先想到的，就是使用subprocess子產品建立子程序，執行alias指令并擷取傳回值。于是出現了這樣一段代碼：
毫不猶豫敲下Enter鍵執行，結果呈現的是：
這是什麼情況？為什麼會報FileNotFoundError？問題出在哪兒？
shell内建指令和外部指令
先介紹一個概念，linux的内建指令和外部指令。
内建指令實際上是shell程式的一部分，其中包含的是一些比較簡單的linux系統指令，這些指令寫在bash源碼裡面，由shell程式識别并在shell程式内部完成運作，通常在linux系統加載運作時shell就被加載并駐留在系統記憶體中。
外部指令是linux系統中的實用程式部分，通常外部指令的實體并不包含在shell中，而是存放在檔案中。是以，在系統加載時并不随系統一起被加載到記憶體中，隻有在需要時才将其調用記憶體，由shell通過環境變量PATH，管理其執行的路徑查找、加載存放，并控制其執行。
在上述例子中，調用shutil子產品确認alias指令的存放位置，傳回結果為空。
在shell中使用type指令檢視，确認alias為内建指令。
subprocess在Linux下執行指令
檢視官方文檔，subprocess提供的所有進階方法（run、call……等等）都基于popen方法實作。文檔中也有提到，對于Linux系統，subprocess.popen基于POSIX，使用_posixsubprocess.fork_exec建立子程序，這個子程序會繼承父程序中環境變量PATH的值，并據此搜尋、加載并運作對應的可執行檔案。
結論：subprocess在linux下執行指令的本質，是執行一個可執行檔案。
alias是内建指令，不存在可執行檔案，是以在使用subprocess.run執行時抛出FileNotFoundError異常。
那有沒有什麼辦法解決呢？有！在subprocess.run等方法中，提供了shell參數。該參數預設值為False，當需要運作shell内建指令時，設定shell=True即可。其實作原理是，根據系統不同（這裡主要指Android和linux），在執行指令前面，添加對應shell執行字元串，生成新的執行指令清單，建立子程序執行。這也可以解釋為什麼，在官方文檔中指出，當shell=True時，傳入的指令可以為一個字元串，而非清單。
subprocess在Windows下執行指令
剛才說的是subprocess在Linux下執行指令的過程，我們知道subprocess包是一個跨平台實作的包，那在Windows系統中又如何呢？
在Windows中，我們發現其建立子程序是通過調用WinApi中CreateProcess()實作的。調用時未指定lpApplicationName參數，通過環境變量PATH找到并執行lpCommandLine參數對應的可執行檔案。
結論：subprocess在Windows下執行外指令的本質，也是運作可執行檔案。
是以，我們無法使用subprocess直接執行DOS指令。同樣，我們可以指定shell=True執行DOS指令。其實作原理是：利用COMSPEC啟動一個cmd，并将控制窗體顯示的wShowWindow參數值設定為SW_HIDE（即視窗隐藏），再将cmd的啟動指令和執行指令拼接，生成新的執行指令清單，建立子程序執行。
參考
[1] https://docs.python.org/3.7/library/subprocess.html#popen-objects
[2] https://blog.csdn.net/caimouse/article/details/1690008
[3] https://blog.csdn.net/baidu_29198395/article/details/82926348