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1. Python 调用系统命令的模块 Subprocess

Subprocess模块在Python中提供了调用系统命令的强大功能。模块初识时，用户可以利用call(),check_call(),check_output()等方法来运行额外的进程。在Python3.5版本中，run()方法的引入，进一步简化了操作，能够运行进程并收集运行结果。Popen类作为底层API，用于构建其他API，其构造函数接受参数来设置新进程，与父进程通信，替代了os系统相关函数和模块中的功能。

运行外部命令时，使用run()函数，提供命令和参数。命令格式推荐为列表字符串形式，避免转义引号和shell解释特殊字符。设置shell参数为True，运行过程中shell处理命令字符串中的变量、glob模式和其他shell特性。run()函数的返回值包含命令的退出代码，用于检测错误。设置check参数为True时，会检查退出代码，非零值将引发异常。

调用run()方法时，可以通过参数调整stdout和stderr，捕获命令的输出。如使用ls -1命令成功运行后，可以捕获并返回输出结果。在运行一系列命令的示例中，将stderr参数设置为subprocess.PIPE，消息将被打印到控制台，而未设置check=True则会捕获并打印命令的输出。

对于不显示或捕获输出的情况，使用DEVNULL来抑制输出流。DEVNULL源于Unix特殊设备文件/DEVNULL，当打开读取时以文件结尾响应，写入时接收但忽略任何输入。

直接使用Popen类可以更好地控制命令的运行方式及输入输出流处理。通过传递不同参数，如stdin、stdout和stderr，可以模拟os.popen()。Popen类的语法结构要求args参数为程序参数列表或简单字符串，shell参数为True时推荐将args作为字符串传递。在Windows系统中，COMSPEC变量指定默认shell，不需要设置shell=True执行批处理文件或基于控制台的可执行文件。

运行进程并读取其输出时，需将stdout值设置为PIPE并调用方法。若要设置管道允许调用程序写入数据，将stdin设置为pipe。使用communication()方法一次读取所有数据，避免死锁。Popen类同时监视stdout和stderr流，组合输出类似于popen4()工作方式。连接多个命令管道，相当于Unix shell工作方式，创建单独的Popen实例并将它们的输入和输出链接在一起。

在交互示例中，使用Popen实例的stdin和stdout文件句柄。可以增量地读写管道句柄，简单echo程序演示技术。交互示例包括写入数字并逐行读取输出，或一次读取所有输出。信号之间的进程管理示例使用os模块中的os.fork()和os.kill()发送信号。Subprocess模块提供PID属性，可以将子进程关联起来，使用进程组一起发送信号。os.setpgrp()创建进程组，将PID设置为当前进程的PID，实现子进程接收信号的功能。

Subprocess模块的丰富功能为Python程序提供了强大的系统命令调用能力，简化了进程管理与通信，提升了开发效率。