如何在 Python 中安全有效地運行 Bash 命令？

在 Python 中執行 Bash 指令

許多開發人員在嘗試從 Python 腳本執行 Bash 指令時都會遇到問題。這可能是由於多種原因造成的，但最常見的問題是不理解 Python 和 Bash 解釋命令的方式之間的差異。

當使用 subprocess 模組（例如 os.system）在 Python 中運行命令時），重要的是要記住 Python 將根據自己的規則解釋命令，這可能與 Bash 解釋相同命令的方式不同。例如，Python 對待單引號和雙引號的方式與 Bash 不同，它不會自動擴展環境變數。

要避免這些問題，正確使用 shell 參數至關重要。設定 shell=False 告訴 Python 將命令直接傳遞給作業系統，然後作業系統將使用預設的 shell 解釋器（通常是 Bash）來解釋它。但是，設定 shell=True 會指示 Python 先呼叫 shell (Bash)，然後讓 Bash 解釋指令。

使用 shell=True 很方便，但也可能導致意外行為，特別是如果您不熟悉 shell 解釋器的所有複雜性。一般來說，最好避免使用 shell=True 而是使用 shell=False 以獲得最大程度的控制和可靠性。

這是一個說明性範例：

import os

# Use `shell=False` to pass the command directly to the OS
bashCommand = "cwm --rdf test.rdf --ntriples > test.nt"
os.system(bashCommand, shell=False)

# Use `shell=True` to invoke Bash and let Bash interpret the command
os.system(bashCommand, shell=True)

在此範例中，使用shell= False 確保指令按預期執行，而使用shell=True 可能會導致意外結果，具體取決於您的Bash 環境和配置。

高階注意事項

• 使用subprocess.run() 優於subprocess.call() 及其同級： 對於大多數用例，subprocess.run() 為運行子程序提供了更高級別的接口，允許您檢索進程的輸出、狀態和其他詳細資訊。
• 理解和使用 text=True (universal_newlines): 這確保子進程輸出被解碼為文本，這通常更方便使用。
• 理解 shell=True 與 shell=False: 如前所述、 shell=True 呼叫 Bash 並可能導致意外行為。通常最好使用 shell=False 並明確提供命令及其參數。
• 考慮效能影響：運行子進程的計算成本可能很高，尤其是對於大型或複雜的命令。請注意您產生的子程序的數量和性質，以避免效能問題。
• 避免從 Python 運行 Python： 雖然可以從 Python 腳本調用 Python，但這可能效率低下並且導致潛在的問題。相反，請考慮重構程式碼以導入並直接呼叫必要的 Python 函數。

理解這些概念並遵循最佳實踐將幫助您在 Python 腳本中有效、可靠地執行 Bash 命令。

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