Question

我试图了解使用Python的库函数执行特定于操作系统的任务（如创建文件/目录，更改文件属性等）的动机是什么，而不是仅通过os.system()或{执行这些命令{1}}？

例如，为什么我要使用subprocess.call()而不是os.chmod？

我知道尽可能多地使用Python的可用库方法而不是直接执行shell命令更“pythonic”。但是，从功能的角度来看，还有其他动机吗？

我只是在谈论在这里执行简单的单行shell命令。当我们需要更多地控制任务的执行时，我理解使用os.system("chmod...")模块更有意义，例如。

Answer 1

更快，os.system和subprocess.call创建新流程，这对于这么简单的事情是不必要的。实际上，带有os.system参数的subprocess.call和shell通常会创建至少两个新进程：第一个是shell，第二个是您正在运行的命令（如果它不是像[{1}}）那样的内置shell。
某些命令在单独的进程中无用。例如，如果运行test，它将更改子进程的当前工作目录，但不会更改Python进程的当前工作目录。您需要使用os.spawn("cd dir/")。
您不必担心shell解释的特殊字符。无论文件名是什么，os.chdir都会有效，如果文件名类似于os.chmod(path, mode)，os.spawn("chmod 777 " + path)将会失败。（请注意，如果使用; rm -rf ~而不使用subprocess.call参数，则可以解决此问题。）
您不必担心以破折号开头的文件名。 shell将更改名为os.chmod("--quiet", mode)的文件的权限，但--quiet将失败，因为os.spawn("chmod 777 --quiet")被解释为参数。即使--quiet也是如此。

您的跨平台和跨shell问题较少，因为Python的标准库应该为您处理。您的系统是否有subprocess.call(["chmod", "777", "--quiet"])命令？它安装了吗？它是否支持您希望它支持的参数？ chmod模块将尝试尽可能跨平台，并在不可能时提供文档。

如果你正在运行的命令有输出，你需要解析它，这比它听起来更棘手，因为你可能会忘记角落的情况（文件名）即使您不关心可移植性，也可以使用空格，制表符和换行符。

Answer 2

更安全。这里给出一个想法是一个示例脚本

import os
file = raw_input("Please enter a file: ")
os.system("chmod 777 " + file)

如果用户输入为test; rm -rf ~，则会删除主目录。

这就是使用内置功能更安全的原因。

因此，为什么你应该使用subprocess而不是system。

Answer 3

在执行命令时，os模块中使用os.system或subprocess模块优先选择Python更具体的方法有四种情况：

冗余 - 产生另一个流程是多余的，浪费时间和资源。
可移植性 - os模块中的许多方法都可以在多个平台上使用，而许多shell命令都是特定于操作系统的。
了解结果 - 生成执行任意命令的流程会强制您解析输出结果，并了解 if 和 why a命令做错了。
安全性 - 进程可以执行它给出的任何命令。这是一种弱设计，可以通过使用os模块中的特定方法来避免。

冗余（参见redundant code）：

您实际上在前往最终系统调用的路上执行了一个冗余的“中间人”（在您的示例中为chmod）。这个中间人是一个新的过程或子壳。

来自os.system：

在子shell中执行命令（字符串）...

而subprocess只是一个产生新流程的模块。

您可以在不产生这些过程的情况下完成所需的工作。

便携性（见source code portability）：

os模块的目标是提供通用的操作系统服务，其描述始于：

此模块提供了一种使用操作系统相关功能的便携方式。

您可以在Windows和unix上使用os.listdir。尝试将os.system / subprocess用于此功能会强制您维持两次调用（对于ls / dir）并检查您所使用的操作系统。这不是那么便携，会会导致以后更加沮丧（参见处理输出）。

了解命令的结果：

假设您要列出目录中的文件。

如果您使用os.system("ls") / subprocess.call(['ls'])，则只能返回进程的输出，这基本上是一个包含文件名的大字符串。

如何从两个文件中告诉文件中带有空格的文件？

如果您无权列出文件，该怎么办？

如何将数据映射到python对象？

这些只是我的头脑，虽然有这些问题的解决方案 - 为什么再次解决一个为你解决的问题？

这是一个遵循Don't Repeat Yourself原则（经常被称为“DRY”）的示例，不重复已经存在且可以免费使用的实现。

安全性：

os.system和subprocess功能强大。当你需要这种力量时它很好，但是当你不需要它时它很危险。当您使用os.listdir时，知道除了列出文件或引发错误之外，它无法执行任何其他操作。当您使用os.system或subprocess来实现相同的行为时，您最终可能会做出您不想做的事情。

注射安全性（见shell injection examples）：

如果你使用来自用户的输入作为新命令，你基本上给了他一个shell。这很像SQL注入，在DB中为用户提供shell。

一个例子是形式的命令：

# ... read some user input
os.system(user_input + " some continutation")

使用输入：NASTY COMMAND;#可以轻松利用任意任意代码来创建最终代码：

os.system("NASTY COMMAND; # some continuation")

有许多此类命令可能会使您的系统面临风险。

Answer 4

出于一个简单的原因 - 当你调用一个shell函数时，它会创建一个在你的命令存在后被销毁的子shell，所以如果你在shell中更改目录 - 它不会影响你在Python中的环境。

此外，创建子shell非常耗时，因此直接使用OS命令会影响性能

修改

我正在进行一些计时测试：

In [379]: %timeit os.chmod('Documents/recipes.txt', 0755) 10000 loops, best of 3: 215 us per loop In [380]: %timeit os.system('chmod 0755 Documents/recipes.txt') 100 loops, best of 3: 2.47 ms per loop In [382]: %timeit call(['chmod', '0755', 'Documents/recipes.txt']) 100 loops, best of 3: 2.93 ms per loop

内部功能运行速度提高10倍以上

<强> EDIT2

在某些情况下，调用外部可执行文件可能会产生比Python软件包更好的结果 - 我只记得我的一位同事发来的邮件，通过子进程调用的 gzip 的性能远远高于性能他使用过的Python包。但当我们谈论模拟标准OS命令的标准OS包时，当然不会这样做

Answer 5

Shell调用是特定于操作系统的，而在大多数情况下，Python os模块函数不是。它避免产生子进程。

Answer 6

效率更高。＆＃34; shell＆＃34;只是另一个包含大量系统调用的OS二进制文件。为什么只为单个系统调用产生创建整个shell进程的开销？

当您使用os.system用于不是内置shell的内容时，情况会更糟。你启动一个shell进程，然后启动一个可执行文件，然后（两个进程）进行系统调用。至少subprocess将不再需要shell中介进程。

这不是Python特有的。 systemd对Linux启动时间的改进是出于同样的原因：它使得必要的系统调用本身而不是产生一千个shell。

为什么要使用Python的os模块方法而不是直接执行shell命令？

6 个答案:

冗余（参见redundant code）：

便携性（见source code portability）：

了解命令的结果：

安全性：