在 Python 中轻松驾驭 Shell 命令：从入门到灵活应用（Windows 和 Linux 版）

先聊聊为啥写这篇

如果你对 Python 3 有所了解，可能知道 subprocess 是跑 Shell 命令的好工具。它能让 Python 调用系统命令，功能强大。

但它选项多、知识点杂，管道、输入输出、错误处理、编码问题一大堆，经常让人用得稀里糊涂。很多时候，我们随便抄段代码，能跑就行，却不清楚为啥这么写、啥时候该换个方法。

今天，根据官方文档，我又重学了一遍 subprocess，争取掌握的全面又透彻，知道在各种场景下怎么用、怎么灵活搭配选项！

什么是 `subprocess`，为啥要用它？

subprocess 是 Python 的一个模块，用来运行系统命令。比如：

Linux 上跑 ls -l 列目录；
Windows 上跑 dir 查看文件。

为啥不用 Shell 脚本？Python 代码更清晰、易维护，还能加逻辑处理。subprocess.run（Python 3.5 引入）是最好用的函数，咱们今天就围绕它讲透。

`subprocess.run` 的常用参数一览

subprocess.run 有很多参数，先统一介绍，后面场景再细讲用法。这样你能先有个整体印象，知道每个选项干啥用。

参数名	作用	常见取值	注意事项
`args`	要运行的命令	列表（如 `["ls", "-l"]`）或字符串（如 `"ls -l"`）	列表用于无 Shell，字符串用于 `shell=True`
`shell`	是否用 Shell 执行	`True` / `False`（默认）	`True` 效率低，Windows 内置命令需用
`capture_output`	是否捕获 stdout 和 stderr	`True` / `False`（默认）	等于 `stdout=PIPE, stderr=PIPE`
`stdout`	标准输出去向	`PIPE` / `None` / `STDOUT` / 文件对象	`PIPE` 捕获，`None` 显示终端
`stderr`	错误输出去向	`PIPE` / `None` / `STDOUT` / 文件对象	`STDOUT` 合并到 stdout
`text`	是否直接返回字符串	`True` / `False`（默认）	`True` 需配 `encoding`，省去解码
`encoding`	输出编码方式	`"utf-8"` / `"gbk"` 等	推荐 `"utf-8"`，Windows 注意系统编码
`errors`	解码出错处理	`"strict"` / `"ignore"` / `"replace"`	只对 `text=True` 有效
`input`	输入数据给命令	字符串（如 `"data"`）	`text=True` 时用字符串，否则用字节
`check`	检查返回码，失败抛异常	`True` / `False`（默认）	抛 `CalledProcessError`

返回对象（cp 或异常 e）：

cp.returncode：返回码（0 成功，非 0 失败）。
cp.stdout：标准输出。
cp.stderr：错误输出（或日志，如 FFmpeg）。
e.stdout / e.stderr：异常时的输出和错误。

核心场景和用法：从简单到复杂

咱们用这些参数，逐步看常见场景的用法。

场景 1：跑简单命令并捕获输出

Linux：跑 `echo`

python

import subprocess

cp = subprocess.run(
    args=["echo", "hello world"],
    capture_output=True,    # 捕获 stdout 和 stderr
    text=True,             # 直接返回字符串
    encoding="utf-8"       # UTF-8 编码
)
print(cp.stdout)  # 输出：hello world

Windows：跑 `dir`

python

import subprocess

cp = subprocess.run(
    args="dir",
    shell=True,            # Windows 内置命令需要 Shell
    capture_output=True,
    text=True,
    encoding="utf-8"
)
print(cp.stdout)  # 输出：目录列表

要点：

capture_output=True 简化捕获。
Linux 用列表，Windows 内置命令用 shell=True。

啥时候用？

跑简单命令，想拿结果。

场景 2：跑复杂命令（带管道 `|` ）

Linux：跑 `ls -l | grep file`

python

import subprocess

cp = subprocess.run(
    args="ls -l | grep file",
    shell=True,
    capture_output=True,
    text=True,
    encoding="utf-8"
)
print(cp.stdout)  # 输出：过滤后的文件列表

Windows：跑 `dir | find "txt"`

python

import subprocess

cp = subprocess.run(
    args='dir | find "txt"',
    shell=True,
    capture_output=True,
    text=True,
    encoding="utf-8"
)
print(cp.stdout)  # 输出：含 "txt" 的行

要点：

shell=True 支持管道。

啥时候用？

组合命令过滤输出。

场景 3：分别获取输出和错误

Linux：跑 `ls` 和不存在的文件

python

import subprocess

cp = subprocess.run(
    args=["ls", "nope"],
    stdout=subprocess.PIPE,  # 单独捕获输出
    stderr=subprocess.PIPE,  # 单独捕获错误
    text=True,
    encoding="utf-8"
)
print(f"输出：{cp.stdout}")
print(f"错误：{cp.stderr}")  # 输出：ls: cannot access 'nope'

Windows：跑 `dir` 和不存在的文件

python

import subprocess

cp = subprocess.run(
    args="dir nope",
    shell=True,
    stdout=subprocess.PIPE,
    stderr=subprocess.PIPE,
    text=True,
    encoding="utf-8"
)
print(f"输出：{cp.stdout}")
print(f"错误：{cp.stderr}")  # 输出：找不到文件

要点：

stdout=PIPE, stderr=PIPE 分别捕获。

啥时候用？

区分输出和错误。

场景 4：检查结果和异常处理

Linux：检查返回码 vs 抛异常

python

import subprocess

# 方法 1：检查返回码
cp = subprocess.run(
    args=["ls", "nope"],
    capture_output=True,
    text=True,
    encoding="utf-8"
)
if cp.returncode != 0:
    print(f"失败！返回码：{cp.returncode}")
    print(f"错误：{cp.stderr}")

# 方法 2：用 check=True
try:
    cp = subprocess.run(
        args=["ls", "nope"],
        capture_output=True,
        text=True,
        encoding="utf-8",
        check=True
    )
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print(f"失败！返回码：{e.returncode}")
    print(f"输出：{e.stdout}")
    print(f"错误：{e.stderr}")

Windows：类似处理

python

import subprocess

try:
    cp = subprocess.run(
        args="dir nope",
        shell=True,
        capture_output=True,
        text=True,
        encoding="utf-8",
        check=True
    )
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print(f"失败！返回码：{e.returncode}")
    print(f"输出：{e.stdout}")
    print(f"错误：{e.stderr}")

要点：

capture_output=True 只捕获。
check=True 失败抛异常。

啥时候用？

确保命令成功。

场景 5：调用外部程序（如 FFmpeg）

特别注意：FFmpeg 正常日志在 stderr 中而非 stdout

转码视频文件

用 FFmpeg 把 input.mp4 转成 output.mp3：

python

import subprocess

cp = subprocess.run(
    args=["ffmpeg", "-i", "input.mp4", "output.mp3", "-y"],
    capture_output=True,
    text=True,
    encoding="utf-8"
)
if cp.returncode == 0:
    print("转码成功！")
    print(f"日志：{cp.stderr}")  # FFmpeg 正常日志在 stderr
else:
    print(f"转码失败！返回码：{cp.returncode}")
    print(f"输出：{cp.stdout}")
    print(f"错误详情：{cp.stderr}")

# 或者用 check=True
try:
    cp = subprocess.run(
        args=["ffmpeg", "-i", "input.mp4", "output.mp3", "-y"],
        capture_output=True,
        text=True,
        encoding="utf-8",
        check=True
    )
    print("转码成功！")
    print(f"日志：{cp.stderr}")  # FFmpeg 正常日志在 stderr
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print(f"转码失败！返回码：{e.returncode}")
    print(f"输出：{e.stdout}")
    print(f"错误详情：{e.stderr}")

要点：

用列表调用外部程序。
FFmpeg 正常日志在 stderr，失败信息也在 stderr，stdout 通常为空。
check=True 时，成功日志用 cp.stderr，失败信息用 e.stderr。

啥时候用？

处理音视频、文件转换。

场景 6：输入数据给命令

python

import subprocess

data = "line1\nline2 py\nline3"
cp = subprocess.run(
    args=["grep", "py"],
    input=data,
    capture_output=True,
    text=True,
    encoding="utf-8"
)
print(cp.stdout)  # 输出：line2 py

要点：

input 传数据给命令。

啥时候用？

处理程序生成的数据。

选项搭配详解

1. `shell=True` 还是 `False`？

False：高效安全，用列表。
True：支持复杂命令，用字符串。

2. `capture_output=True` vs `check=True`

capture_output=True：捕获输出和错误，不关心结果。
check=True：检查返回码，失败抛异常。

搭配：

python

cp = subprocess.run(["ls", "nope"], capture_output=True, check=True, text=True, encoding="utf-8")

3. `stdout` 和 `stderr`

PIPE：捕获到程序。
None：显示终端。
STDOUT（仅 stderr）：合并到 stdout。
文件：写入文件。

4. `text=True`

作用：返回字符串，需配 encoding。
不加：返回字节，需手动解码。

5. `encoding` 和 `errors`

encoding="utf-8"：推荐。
errors：replace 防乱码。

常见问题

Windows 为啥老用 shell=True？
- 内置命令依赖 cmd.exe。
FFmpeg 输出在 stderr 咋办？
- 用 capture_output=True，正常和错误都在 cp.stderr 或 e.stderr。
编码乱了咋办？
- text=True, encoding="utf-8", errors="replace"。

啥场景咋用？

场景	用法	选项搭配
简单命令	`["cmd", "arg"]`	`capture_output=True, text=True`
复杂命令	`"cmd1	cmd2"`
分别捕获	`["cmd", "arg"]`	`stdout=PIPE, stderr=PIPE`
检查结果	加 `check=True`	`capture_output=True`
外部工具	`["ffmpeg", "-i", "in", "out"]`	`capture_output=True, check=True`
输入数据	用 `input`	`text=True, encoding="utf-8"`

核心技巧：

用 capture_output=True 简化捕获。
text=True 省心，check=True 严格。
FFmpeg 等工具注意 stderr。

在 Python 中轻松驾驭 Shell 命令：从入门到灵活应用（Windows 和 Linux 版） ​

先聊聊为啥写这篇 ​

什么是 subprocess，为啥要用它？ ​

subprocess.run 的常用参数一览 ​

核心场景和用法：从简单到复杂 ​

场景 1：跑简单命令并捕获输出 ​

Linux：跑 echo ​

Windows：跑 dir ​

啥时候用？ ​

场景 2：跑复杂命令（带管道 | ） ​

Linux：跑 ls -l | grep file ​

Windows：跑 dir | find "txt" ​

啥时候用？ ​

场景 3：分别获取输出和错误 ​

Linux：跑 ls 和不存在的文件 ​

Windows：跑 dir 和不存在的文件 ​

啥时候用？ ​

场景 4：检查结果和异常处理 ​

Linux：检查返回码 vs 抛异常 ​

Windows：类似处理 ​

啥时候用？ ​

场景 5：调用外部程序（如 FFmpeg） ​

转码视频文件 ​

啥时候用？ ​

场景 6：输入数据给命令 ​

啥时候用？ ​

选项搭配详解 ​

1. shell=True 还是 False？ ​

2. capture_output=True vs check=True ​

3. stdout 和 stderr ​

4. text=True ​

5. encoding 和 errors ​

常见问题 ​

啥场景咋用？ ​

在 Python 中轻松驾驭 Shell 命令：从入门到灵活应用（Windows 和 Linux 版）

先聊聊为啥写这篇

什么是 `subprocess`，为啥要用它？

`subprocess.run` 的常用参数一览

核心场景和用法：从简单到复杂

场景 1：跑简单命令并捕获输出

Linux：跑 `echo`

Windows：跑 `dir`

啥时候用？

场景 2：跑复杂命令（带管道 `|` ）

Linux：跑 `ls -l | grep file`

Windows：跑 `dir | find "txt"`

啥时候用？

场景 3：分别获取输出和错误

Linux：跑 `ls` 和不存在的文件

Windows：跑 `dir` 和不存在的文件

啥时候用？

场景 4：检查结果和异常处理

Linux：检查返回码 vs 抛异常

Windows：类似处理

啥时候用？

场景 5：调用外部程序（如 FFmpeg）

转码视频文件

啥时候用？

场景 6：输入数据给命令

啥时候用？

选项搭配详解

1. `shell=True` 还是 `False`？

2. `capture_output=True` vs `check=True`

3. `stdout` 和 `stderr`

4. `text=True`

5. `encoding` 和 `errors`

常见问题

啥场景咋用？