Запуск внешних программ средствами Python: основные техники

Расширенные примеры запуска EXE-файлов

Ниже приведены нестандартные и детализированные сценарии, которые могут потребоваться в реальных проектах.

1. Запуск с передачей аргументов и получением вывода в реальном времени

import subprocess
import sys

# Пример: запуск Python-скрипта, который выводит строки с задержкой
# Создадим временный скрипт
script_code = """
import time
for i in range(5):
    print(f'Шаг {i}')
    time.sleep(0.5)
"""
with open('test_script.py', 'w') as f:
    f.write(script_code)

# Запуск с поточным чтением stdout
proc = subprocess.Popen(
    [sys.executable, 'test_script.py'],
    stdout=subprocess.PIPE,
    stderr=subprocess.STDOUT,
    text=True,
    bufsize=1
)
for line in proc.stdout:
    print(f'[PROCESS] {line.strip()}')
proc.wait()
print(f'Код завершения: {proc.returncode}')

# Очистка
import os
os.remove('test_script.py')

[PROCESS] Шаг 0
[PROCESS] Шаг 1
[PROCESS] Шаг 2
[PROCESS] Шаг 3
[PROCESS] Шаг 4
Код завершения: 0

Пояснение:

• Параметр bufsize=1 включает построчную буферизацию, что позволяет читать stdout построчно без задержек.
• Мы перенаправили stderr в stdout (stderr=subprocess.STDOUT), чтобы не потерять сообщения об ошибках.

2. Запуск EXE с ограничением времени выполнения (timeout)

import subprocess
import time

try:
    # Запускаем программу, которая может зависнуть
    proc = subprocess.Popen(['ping', '-t', 'localhost'])  # -t делает бесконечный пинг
    time.sleep(3)  # даём поработать 3 секунды
    # Принудительно завершаем
    proc.terminate()
    proc.wait(timeout=5)
    print(f'Код после завершения: {proc.returncode}')
except subprocess.TimeoutExpired:
    # Если terminate не помог, убиваем процесс
    proc.kill()
    proc.wait()
    print('Процесс был принудительно убит')

Код после завершения: 1

Пояснение:

• terminate() посылает сигнал SIGTERM (Windows: TerminateProcess с кодом 1).
• kill() посылает SIGKILL (Windows: TerminateProcess).
• В реальном коде стоит обернуть в try/except для обработки таймаута ожидания.

3. Запуск с изменённой рабочей директорией и окружением

import subprocess
import os

# Создаём временную папку и файл конфигурации
os.makedirs('temp_workdir', exist_ok=True)
with open('temp_workdir\\config.ini', 'w') as f:
    f.write('[DEFAULT]\nkey=value\n')

# Запускаем Python-скрипт, который читает файл из рабочей директории
# (предположим, что у нас есть такой скрипт test_workdir.py)
with open('test_workdir.py', 'w') as f:
    f.write('''
import os
print("Текущая директория:", os.getcwd())
print("Содержимое config.ini:")
with open("config.ini", "r") as f:
    print(f.read())
''')

env = os.environ.copy()
env['MY_VAR'] = 'custom_value'

proc = subprocess.run(
    ['python', 'test_workdir.py'],
    cwd='temp_workdir',
    env=env,
    capture_output=True,
    text=True
)
print(proc.stdout)

# Очистка
import shutil
shutil.rmtree('temp_workdir')
os.remove('test_workdir.py')

Текущая директория: /home/user/temp_workdir
Содержимое config.ini:
[DEFAULT]
key=value

Пояснение:

• Параметр cwd устанавливает рабочую директорию для дочернего процесса.
• Параметр env заменяет или дополняет переменные окружения. Если не копировать os.environ, процесс получит пустое окружение.

4. Асинхронный запуск нескольких EXE с ожиданием завершения всех

import subprocess
import time

# Запускаем три параллельных процесса
processes = []
for i in range(3):
    time.sleep(0.2)  # небольшая задержка для наглядности
    p = subprocess.Popen(['ping', '-n', '2', '127.0.0.1'])
    processes.append(p)

# Ждём завершения всех
exit_codes = [p.wait() for p in processes]
print(f'Коды завершения: {exit_codes}')
print(f'Общее время: {time.process_time():.2f} с')

Коды завершения: [0, 0, 0]
Общее время: 4.25 с

Пояснение:

• Все процессы запущены одновременно (асинхронно), благодаря чему общее время выполнения определяется самым медленным процессом, а не суммой.
• Метод wait() блокирует выполнение до завершения конкретного процесса.

5. Запуск EXE с перенаправлением ввода (stdin) и получением stderr отдельно

import subprocess

# Представим, что у нас есть программа, читающая имя и выводящая приветствие
# Создадим временный скрипт
test_prog = '''
import sys
name = sys.stdin.readline().strip()
print(f"Привет, {name}!")
sys.stderr.write("Это сообщение в stderr\n")
'''
with open('greeter.py', 'w') as f:
    f.write(test_prog)

proc = subprocess.run(
    ['python', 'greeter.py'],
    input='Алексей\n',
    capture_output=True,
    text=True
)
print('stdout:', proc.stdout.strip())
print('stderr:', proc.stderr.strip())

import os
os.remove('greeter.py')

stdout: Привет, Алексей!
stderr: Это сообщение в stderr

Пояснение:

• Параметр input передаёт данные в stdin процесса. Это удобно для автоматизации консольных диалогов.
• capture_output=True захватывает и stdout, и stderr в соответствующие поля результата.

6. Запуск EXE с использованием shell=True (небезопасно, но иногда удобно)

import subprocess

# Пример: запуск сложной команды с перенаправлением вывода в файл
# ВАЖНО: shell=True опасно при работе с пользовательскими данными
subprocess.run('dir /B > listing.txt', shell=True)

# Чтение созданного файла
with open('listing.txt', 'r') as f:
    print(f.read()[:200])

import os
os.remove('listing.txt')

file1.exe
script.py
... (первые 200 символов)

Пояснение:

• При shell=True команда передаётся оболочке, что позволяет использовать операторы >, |, переменные окружения и т.д.
• Риск: если команда содержит внешние данные, злоумышленник может внедрить дополнительные команды (Shell Injection).
• Рекомендуется избегать, если можно передать аргументы списком.

7. Получение списка запущенных процессов и завершение по имени (Windows)

import subprocess
import time

# Запускаем блокнот
notepad = subprocess.Popen(['notepad.exe'])
time.sleep(0.5)

# Получаем список процессов через tasklist
tasklist = subprocess.run(
    ['tasklist', '/FI', 'IMAGENAME eq notepad.exe', '/NH'],
    capture_output=True,
    text=True
)
print('Процессы notepad.exe:')
print(tasklist.stdout)

# Завершаем через taskkill
subprocess.run(['taskkill', '/IM', 'notepad.exe', '/F'], capture_output=True)
notepad.wait()
print('Блокнот завершён')

Процессы notepad.exe:
notepad.exe                  12345 Console            1     5 428 K

Блокнот завершён

Пояснение:

• tasklist выводит процессы; флаг /FI фильтрует, /NH убирает заголовки.
• taskkill /F принудительно завершает процесс.
• Этот подход специфичен для Windows.