为什么我们必须在 subprocess.Popen 中使用列表？答案

【问题标题】：Why we must use a list in subprocess.Popen?为什么我们必须在 subprocess.Popen 中使用列表？
【发布时间】：2016-03-31 12:00:09
【问题描述】：

我的问题更多的是理论而不是实际，我找到了更多解释如何而不是为什么我们应该在subprocess.Popen调用中使用列表的答案。

例如众所周知的：

Python 2.7.10 (default, Oct 14 2015, 16:09:02)
[GCC 5.2.1 20151010] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import subprocess
>>> cmd = subprocess.Popen(["python", "-V"], stdout=subprocess.PIPE)
Python 2.7.10

然后我在 UNIX 中闲逛，发现了一些有趣的东西：

mvarge@ubuntu:~$ strace -f python -V 2>&1
execve("/usr/bin/python", ["python", "-V"], [/* 29 vars */]) = 0

execve 和subprocess 使用的列表模型可能都在某种程度上相关，但是谁能对此给出一个很好的解释？

提前致谢。

【问题讨论】：

这很方便，一方面。当您的参数包含一个空格和两种不同类型的引号时，需要相当多的时间才能将其放入字符串中，以便 Bash 将其视为一个参数。当它在列表中时，Popen 会为您处理。
顺便说一句，您通常不应该使用subprocess.Popen() - 它在某些平台上的某些情况下恰好可以工作，但在一般情况下，它只是启动一个子进程，并且您需要几个额外的交互才能正确运行和关闭该过程。 subprocess 库中的包装器会处理这一点，并保护您免受底层复杂性的影响——只有当它们不足以满足您的需求时，您才应该转向底层的主力函数。在这种情况下，subprocess.call() 将是首选工具。

标签： python subprocess execve

【解决方案1】：

底层的 C 级表示是一个*char [] 数组。在 Python 中将其表示为列表只是一种非常自然和透明的映射。

shell=True 可以使用字符串而不是列表；然后shell 负责将命令行解析为* char [] 数组。然而，shell 增加了许多令人讨厌的复杂性。有关详细说明，请参阅why you want to avoid shell=True 的许多问题。

command line arguments argv and the environment envp 只是许多操作系统级结构中的两个，它们本质上是一个以 null 结尾的字符串数组。

【讨论】：

【解决方案2】：

进程是一个操作系统级别的抽象——要创建一个进程，您必须使用指示您应该使用什么的操作系统 API。 不必使用列表，例如，字符串 (lpCommandLine) 是本机接口 on Windows (CreateProcess())。 POSIX uses execv()，因此本机接口是一系列参数 (argv)。当然，subprocess Python 模块使用这些接口来运行外部命令（创建新进程）。

技术（无趣）的答案是，在“我们为什么必须”中，“必须”部分并不像 Windows 所展示的那样正确。

要了解“为什么是”，您可以询问CreateProcess()、execv() 函数的创建者。

要了解“为什么我们应该”使用列表，请查看 Unix（列表）和 Windows（字符串）的目录：How Command Line Parameters Are Parsed — 应该简单的任务很复杂在 Windows 上。

主要区别在于在 POSIX 上调用者负责将命令行拆分为单独的参数。 在 Windows 上，命令本身会解析其参数。不同的程序可能并且确实使用不同的算法来解析参数。 subprocess module uses MS C runtime rules (subprocess.list2cmdline()), to combine args list into the command line。程序员很难理解在 Windows 上如何解析参数。

【讨论】：