ubprocess包主要功能是執行外部的命令和程式。從這個意義上來說，subprocess的功能與shell類似。

subprocess以及常用的封裝函式
當我們執行python的時候，我們都是在建立並執行一個程序。
在Python中，我們通過標準庫中的subprocess包來fork一個子程序，並執行一個外部的程式。

subprocess包中定義有數個建立子程序的函式，這些函式分別以不同的方式建立子程序，所以我們可以根據需要來從中選取一個使用。
另外subprocess還提供了一些管理標準流(standard stream)和管道(pipe)的工具，從而在程序間使用文字通訊。

使用subprocess包中的函式建立子程序的時候，要注意:
1) 在建立子程序之後，父程序是否暫停，並等待子程序執行。
2) 函式返回什麼
3) 當returncode不為0時，父程序如何處理。

subprocess.call()
父程序等待子程序完成
返回退出資訊(returncode，相當於exit code）

subprocess.check_call()
父程序等待子程序完成
返回0
檢查退出資訊，如果returncode不為0，則舉出錯誤subprocess.CalledProcessError，
該物件包含有returncode屬性，可用try…except…來檢查。

subprocess.check_output()
父程序等待子程序完成
返回子程序向標準輸出的輸出結果
檢查退出資訊，如果returncode不為0，則舉出錯誤subprocess.CalledProcessError，
該物件包含有returncode屬性和output屬性，output屬性為標準輸出的輸出結果，可用try…except…來檢查。

這三個函式的使用方法相類似，以subprocess.call()來說明:
import subprocess
rc = subprocess.call(["ls","-l"])
將程式名(ls)和所帶的引數(-l)一起放在一個表中傳遞給subprocess.call()

可以通過一個shell來解釋一整個字串:

import subprocess
import subprocess
child = subprocess.Popen(["ping","-c","5","www.google.com"])
print("parent process")
 

out = subprocess.call("ls -l", shell=True)
out = subprocess.call("cd ..", shell=True)

使用了shell=True這個引數，這個時候，我們使用一整個字串，而不是一個表來執行子程序。
Python將先執行一個shell，再用這個shell來解釋這整個字串。
shell命令中有一些是shell的內建命令，這些命令必須通過shell執行，$cd。shell=True允許我們執行這樣一些命令。

Popen()
實際上，我們上面的三個函式都是基於Popen()的封裝(wrapper)。這些封裝的目的在於讓我們容易使用子程序。
當我們想要更個性化我們的需求的時候，就要轉向Popen類，該類生成的物件用來代表子程序。

與上面的封裝不同，Popen物件建立後，主程式不會自動等待子程序完成。
我們必須呼叫物件的wait()方法，父程序才會等待 (也就是阻塞block)：

從執行結果中看到，父程序在開啟子程序之後並沒有等待child的完成，而是直接執行print。
對比等待的情況:

import subprocess
child = subprocess.Popen(["ping","-c","5","www.google.com"])
child.wait()
print("parent process")
 

此外，你還可以在父程序中對子程序進行其它操作，比如我們上面例子中的child物件:
child.poll()           # 檢查子程序狀態
child.kill()           # 終止子程序
child.send_signal()    # 向子程序傳送訊號
child.terminate()      # 終止子程序

子程序的PID儲存在child.pid

子程序的文字流控制
子程序的標準輸入，標準輸出和標準錯誤也可以通過如下屬性表示:
child.stdin
child.stdout
child.stderr
我們可以在Popen()建立子程序的時候改變標準輸入、標準輸出和標準錯誤，
並可以利用subprocess.PIPE將多個子程序的輸入和輸出連線在一起，構成管道(pipe):

import subprocess
child1 = subprocess.Popen(["ls","-l"], stdout=subprocess.PIPE)
child2 = subprocess.Popen(["wc"], stdin=child1.stdout,stdout=subprocess.PIPE)
out = child2.communicate()
print(out)
 

subprocess.PIPE實際上為文字流提供一個快取區。
child1的stdout將文字輸出到快取區，隨後child2的stdin從該PIPE中將文字讀取走。
child2的輸出文字也被存放在PIPE中，直到communicate()方法從PIPE中讀取出PIPE中的文字。
要注意的是，communicate()是Popen物件的一個方法，該方法會阻塞父程序，直到子程序完成。

我們還可以利用communicate()方法來使用PIPE給子程序輸入:

import subprocess
child = subprocess.Popen(["cat"], stdin=subprocess.PIPE)
child.communicate("vamei")

我們啟動子程序之後，cat會等待輸入，直到我們用communicate()輸入”vamei”。

通過使用subprocess包，我們可以執行外部程式。這極大的拓展了Python的功能。
如果你已經瞭解了作業系統的某些應用，你可以從Python中直接呼叫該應用(而不是完全依賴Python)，並將應用的結果輸出給Python，並讓Python繼續處理。
shell的功能(比如利用文字流連線各個應用)，就可以在Python中實現。