Issue #6644: Fix compile error on AIX.
[python.git] / Doc / library / subprocess.rst
blob09ae62bcbfb76b180f0bced9b22482f0139bb8ad
2 :mod:`subprocess` --- Subprocess management
3 ===========================================
5 .. module:: subprocess
6    :synopsis: Subprocess management.
7 .. moduleauthor:: Peter Åstrand <astrand@lysator.liu.se>
8 .. sectionauthor:: Peter Åstrand <astrand@lysator.liu.se>
11 .. versionadded:: 2.4
13 The :mod:`subprocess` module allows you to spawn new processes, connect to their
14 input/output/error pipes, and obtain their return codes.  This module intends to
15 replace several other, older modules and functions, such as::
17    os.system
18    os.spawn*
19    os.popen*
20    popen2.*
21    commands.*
23 Information about how the :mod:`subprocess` module can be used to replace these
24 modules and functions can be found in the following sections.
26 .. seealso::
28    :pep:`324` -- PEP proposing the subprocess module
31 Using the subprocess Module
32 ---------------------------
34 This module defines one class called :class:`Popen`:
37 .. class:: Popen(args, bufsize=0, executable=None, stdin=None, stdout=None, stderr=None, preexec_fn=None, close_fds=False, shell=False, cwd=None, env=None, universal_newlines=False, startupinfo=None, creationflags=0)
39    Arguments are:
41    *args* should be a string, or a sequence of program arguments.  The program
42    to execute is normally the first item in the args sequence or the string if
43    a string is given, but can be explicitly set by using the *executable*
44    argument.  When *executable* is given, the first item in the args sequence
45    is still treated by most programs as the command name, which can then be
46    different from the actual executable name.  On Unix, it becomes the display
47    name for the executing program in utilities such as :program:`ps`.
49    On Unix, with *shell=False* (default): In this case, the Popen class uses
50    :meth:`os.execvp` to execute the child program. *args* should normally be a
51    sequence.  A string will be treated as a sequence with the string as the only
52    item (the program to execute).
54    On Unix, with *shell=True*: If args is a string, it specifies the command string
55    to execute through the shell.  If *args* is a sequence, the first item specifies
56    the command string, and any additional items will be treated as additional shell
57    arguments.
59    On Windows: the :class:`Popen` class uses CreateProcess() to execute the child
60    program, which operates on strings.  If *args* is a sequence, it will be
61    converted to a string using the :meth:`list2cmdline` method.  Please note that
62    not all MS Windows applications interpret the command line the same way:
63    :meth:`list2cmdline` is designed for applications using the same rules as the MS
64    C runtime.
66    *bufsize*, if given, has the same meaning as the corresponding argument to the
67    built-in open() function: :const:`0` means unbuffered, :const:`1` means line
68    buffered, any other positive value means use a buffer of (approximately) that
69    size.  A negative *bufsize* means to use the system default, which usually means
70    fully buffered.  The default value for *bufsize* is :const:`0` (unbuffered).
72    The *executable* argument specifies the program to execute. It is very seldom
73    needed: Usually, the program to execute is defined by the *args* argument. If
74    ``shell=True``, the *executable* argument specifies which shell to use. On Unix,
75    the default shell is :file:`/bin/sh`.  On Windows, the default shell is
76    specified by the :envvar:`COMSPEC` environment variable. The only reason you
77    would need to specify ``shell=True`` on Windows is where the command you
78    wish to execute is actually built in to the shell, eg ``dir``, ``copy``.
79    You don't need ``shell=True`` to run a batch file, nor to run a console-based
80    executable.
82    *stdin*, *stdout* and *stderr* specify the executed programs' standard input,
83    standard output and standard error file handles, respectively.  Valid values
84    are :data:`PIPE`, an existing file descriptor (a positive integer), an
85    existing file object, and ``None``.  :data:`PIPE` indicates that a new pipe
86    to the child should be created.  With ``None``, no redirection will occur;
87    the child's file handles will be inherited from the parent.  Additionally,
88    *stderr* can be :data:`STDOUT`, which indicates that the stderr data from the
89    applications should be captured into the same file handle as for stdout.
91    If *preexec_fn* is set to a callable object, this object will be called in the
92    child process just before the child is executed. (Unix only)
94    If *close_fds* is true, all file descriptors except :const:`0`, :const:`1` and
95    :const:`2` will be closed before the child process is executed. (Unix only).
96    Or, on Windows, if *close_fds* is true then no handles will be inherited by the
97    child process.  Note that on Windows, you cannot set *close_fds* to true and
98    also redirect the standard handles by setting *stdin*, *stdout* or *stderr*.
100    If *shell* is :const:`True`, the specified command will be executed through the
101    shell.
103    If *cwd* is not ``None``, the child's current directory will be changed to *cwd*
104    before it is executed.  Note that this directory is not considered when
105    searching the executable, so you can't specify the program's path relative to
106    *cwd*.
108    If *env* is not ``None``, it must be a mapping that defines the environment
109    variables for the new process; these are used instead of inheriting the current
110    process' environment, which is the default behavior.
112    .. note::
114       If specified, *env* must provide any variables required
115       for the program to execute.  On Windows, in order to run a
116       `side-by-side assembly`_ the specified *env* **must** include a valid
117       :envvar:`SystemRoot`.
119    .. _side-by-side assembly: http://en.wikipedia.org/wiki/Side-by-Side_Assembly
121    If *universal_newlines* is :const:`True`, the file objects stdout and stderr are
122    opened as text files, but lines may be terminated by any of ``'\n'``, the Unix
123    end-of-line convention, ``'\r'``, the old Macintosh convention or ``'\r\n'``, the
124    Windows convention. All of these external representations are seen as ``'\n'``
125    by the Python program.
127    .. note::
129       This feature is only available if Python is built with universal newline support
130       (the default).  Also, the newlines attribute of the file objects :attr:`stdout`,
131       :attr:`stdin` and :attr:`stderr` are not updated by the communicate() method.
133    The *startupinfo* and *creationflags*, if given, will be passed to the
134    underlying CreateProcess() function.  They can specify things such as appearance
135    of the main window and priority for the new process.  (Windows only)
138 .. data:: PIPE
140    Special value that can be used as the *stdin*, *stdout* or *stderr* argument
141    to :class:`Popen` and indicates that a pipe to the standard stream should be
142    opened.
145 .. data:: STDOUT
147    Special value that can be used as the *stderr* argument to :class:`Popen` and
148    indicates that standard error should go into the same handle as standard
149    output.
152 Convenience Functions
153 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
155 This module also defines two shortcut functions:
158 .. function:: call(*popenargs, **kwargs)
160    Run command with arguments.  Wait for command to complete, then return the
161    :attr:`returncode` attribute.
163    The arguments are the same as for the Popen constructor.  Example::
165       retcode = call(["ls", "-l"])
167    .. warning::
169       Like :meth:`Popen.wait`, this will deadlock if the child process
170       generates enough output to a stdout or stderr pipe such that it blocks
171       waiting for the OS pipe buffer to accept more data.
174 .. function:: check_call(*popenargs, **kwargs)
176    Run command with arguments.  Wait for command to complete. If the exit code was
177    zero then return, otherwise raise :exc:`CalledProcessError`. The
178    :exc:`CalledProcessError` object will have the return code in the
179    :attr:`returncode` attribute.
181    The arguments are the same as for the Popen constructor.  Example::
183       check_call(["ls", "-l"])
185    .. versionadded:: 2.5
187    .. warning::
189       See the warning for :func:`call`.
192 .. function:: check_output(*popenargs, **kwargs)
194    Run command with arguments and return its output as a byte string.
196    If the exit code was non-zero it raises a :exc:`CalledProcessError`.  The
197    :exc:`CalledProcessError` object will have the return code in the
198    :attr:`returncode`
199    attribute and output in the :attr:`output` attribute.
201    The arguments are the same as for the :class:`Popen` constructor.  Example::
203       >>> subprocess.check_output(["ls", "-l", "/dev/null"])
204       'crw-rw-rw- 1 root root 1, 3 Oct 18  2007 /dev/null\n'
206    The stdout argument is not allowed as it is used internally.
207    To capture standard error in the result, use ``stderr=subprocess.STDOUT``::
209       >>> subprocess.check_output(
210               ["/bin/sh", "-c", "ls non_existent_file ; exit 0"],
211               stderr=subprocess.STDOUT)
212       'ls: non_existent_file: No such file or directory\n'
214    .. versionadded:: 2.7
217 Exceptions
218 ^^^^^^^^^^
220 Exceptions raised in the child process, before the new program has started to
221 execute, will be re-raised in the parent.  Additionally, the exception object
222 will have one extra attribute called :attr:`child_traceback`, which is a string
223 containing traceback information from the childs point of view.
225 The most common exception raised is :exc:`OSError`.  This occurs, for example,
226 when trying to execute a non-existent file.  Applications should prepare for
227 :exc:`OSError` exceptions.
229 A :exc:`ValueError` will be raised if :class:`Popen` is called with invalid
230 arguments.
232 check_call() will raise :exc:`CalledProcessError`, if the called process returns
233 a non-zero return code.
236 Security
237 ^^^^^^^^
239 Unlike some other popen functions, this implementation will never call /bin/sh
240 implicitly.  This means that all characters, including shell metacharacters, can
241 safely be passed to child processes.
244 Popen Objects
245 -------------
247 Instances of the :class:`Popen` class have the following methods:
250 .. method:: Popen.poll()
252    Check if child process has terminated.  Set and return :attr:`returncode`
253    attribute.
256 .. method:: Popen.wait()
258    Wait for child process to terminate.  Set and return :attr:`returncode`
259    attribute.
261    .. warning::
263       This will deadlock if the child process generates enough output to a
264       stdout or stderr pipe such that it blocks waiting for the OS pipe buffer
265       to accept more data.  Use :meth:`communicate` to avoid that.
268 .. method:: Popen.communicate(input=None)
270    Interact with process: Send data to stdin.  Read data from stdout and stderr,
271    until end-of-file is reached.  Wait for process to terminate. The optional
272    *input* argument should be a string to be sent to the child process, or
273    ``None``, if no data should be sent to the child.
275    :meth:`communicate` returns a tuple ``(stdoutdata, stderrdata)``.
277    Note that if you want to send data to the process's stdin, you need to create
278    the Popen object with ``stdin=PIPE``.  Similarly, to get anything other than
279    ``None`` in the result tuple, you need to give ``stdout=PIPE`` and/or
280    ``stderr=PIPE`` too.
282    .. note::
284       The data read is buffered in memory, so do not use this method if the data
285       size is large or unlimited.
288 .. method:: Popen.send_signal(signal)
290    Sends the signal *signal* to the child.
292    .. note::
294       On Windows only SIGTERM is supported so far. It's an alias for
295       :meth:`terminate`.
297    .. versionadded:: 2.6
300 .. method:: Popen.terminate()
302    Stop the child. On Posix OSs the method sends SIGTERM to the
303    child. On Windows the Win32 API function :cfunc:`TerminateProcess` is called
304    to stop the child.
306    .. versionadded:: 2.6
309 .. method:: Popen.kill()
311    Kills the child. On Posix OSs the function sends SIGKILL to the child.
312    On Windows :meth:`kill` is an alias for :meth:`terminate`.
314    .. versionadded:: 2.6
317 The following attributes are also available:
319 .. warning::
321    Use :meth:`communicate` rather than :attr:`.stdin.write <stdin>`,
322    :attr:`.stdout.read <stdout>` or :attr:`.stderr.read <stderr>` to avoid
323    deadlocks due to any of the other OS pipe buffers filling up and blocking the
324    child process.
327 .. attribute:: Popen.stdin
329    If the *stdin* argument was :data:`PIPE`, this attribute is a file object
330    that provides input to the child process.  Otherwise, it is ``None``.
333 .. attribute:: Popen.stdout
335    If the *stdout* argument was :data:`PIPE`, this attribute is a file object
336    that provides output from the child process.  Otherwise, it is ``None``.
339 .. attribute:: Popen.stderr
341    If the *stderr* argument was :data:`PIPE`, this attribute is a file object
342    that provides error output from the child process.  Otherwise, it is
343    ``None``.
346 .. attribute:: Popen.pid
348    The process ID of the child process.
351 .. attribute:: Popen.returncode
353    The child return code, set by :meth:`poll` and :meth:`wait` (and indirectly
354    by :meth:`communicate`).  A ``None`` value indicates that the process
355    hasn't terminated yet.
357    A negative value ``-N`` indicates that the child was terminated by signal
358    ``N`` (Unix only).
361 .. _subprocess-replacements:
363 Replacing Older Functions with the subprocess Module
364 ----------------------------------------------------
366 In this section, "a ==> b" means that b can be used as a replacement for a.
368 .. note::
370    All functions in this section fail (more or less) silently if the executed
371    program cannot be found; this module raises an :exc:`OSError` exception.
373 In the following examples, we assume that the subprocess module is imported with
374 "from subprocess import \*".
377 Replacing /bin/sh shell backquote
378 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
382    output=`mycmd myarg`
383    ==>
384    output = Popen(["mycmd", "myarg"], stdout=PIPE).communicate()[0]
387 Replacing shell pipeline
388 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
392    output=`dmesg | grep hda`
393    ==>
394    p1 = Popen(["dmesg"], stdout=PIPE)
395    p2 = Popen(["grep", "hda"], stdin=p1.stdout, stdout=PIPE)
396    output = p2.communicate()[0]
399 Replacing :func:`os.system`
400 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
404    sts = os.system("mycmd" + " myarg")
405    ==>
406    p = Popen("mycmd" + " myarg", shell=True)
407    sts = os.waitpid(p.pid, 0)[1]
409 Notes:
411 * Calling the program through the shell is usually not required.
413 * It's easier to look at the :attr:`returncode` attribute than the exit status.
415 A more realistic example would look like this::
417    try:
418        retcode = call("mycmd" + " myarg", shell=True)
419        if retcode < 0:
420            print >>sys.stderr, "Child was terminated by signal", -retcode
421        else:
422            print >>sys.stderr, "Child returned", retcode
423    except OSError, e:
424        print >>sys.stderr, "Execution failed:", e
427 Replacing the :func:`os.spawn <os.spawnl>` family
428 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
430 P_NOWAIT example::
432    pid = os.spawnlp(os.P_NOWAIT, "/bin/mycmd", "mycmd", "myarg")
433    ==>
434    pid = Popen(["/bin/mycmd", "myarg"]).pid
436 P_WAIT example::
438    retcode = os.spawnlp(os.P_WAIT, "/bin/mycmd", "mycmd", "myarg")
439    ==>
440    retcode = call(["/bin/mycmd", "myarg"])
442 Vector example::
444    os.spawnvp(os.P_NOWAIT, path, args)
445    ==>
446    Popen([path] + args[1:])
448 Environment example::
450    os.spawnlpe(os.P_NOWAIT, "/bin/mycmd", "mycmd", "myarg", env)
451    ==>
452    Popen(["/bin/mycmd", "myarg"], env={"PATH": "/usr/bin"})
455 Replacing :func:`os.popen`, :func:`os.popen2`, :func:`os.popen3`
456 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
460    pipe = os.popen(cmd, 'r', bufsize)
461    ==>
462    pipe = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize, stdout=PIPE).stdout
466    pipe = os.popen(cmd, 'w', bufsize)
467    ==>
468    pipe = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize, stdin=PIPE).stdin
472    (child_stdin, child_stdout) = os.popen2(cmd, mode, bufsize)
473    ==>
474    p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize,
475              stdin=PIPE, stdout=PIPE, close_fds=True)
476    (child_stdin, child_stdout) = (p.stdin, p.stdout)
480    (child_stdin,
481     child_stdout,
482     child_stderr) = os.popen3(cmd, mode, bufsize)
483    ==>
484    p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize,
485              stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=PIPE, close_fds=True)
486    (child_stdin,
487     child_stdout,
488     child_stderr) = (p.stdin, p.stdout, p.stderr)
492    (child_stdin, child_stdout_and_stderr) = os.popen4(cmd, mode, bufsize)
493    ==>
494    p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize,
495              stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=STDOUT, close_fds=True)
496    (child_stdin, child_stdout_and_stderr) = (p.stdin, p.stdout)
498 Return code handling translates as follows::
500    pipe = os.popen(cmd, 'w')
501    ...
502    rc = pipe.close()
503    if  rc != None and rc % 256:
504        print "There were some errors"
505    ==>
506    process = Popen(cmd, 'w', stdin=PIPE)
507    ...
508    process.stdin.close()
509    if process.wait() != 0:
510        print "There were some errors"
513 Replacing functions from the :mod:`popen2` module
514 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
516 .. note::
518    If the cmd argument to popen2 functions is a string, the command is executed
519    through /bin/sh.  If it is a list, the command is directly executed.
523    (child_stdout, child_stdin) = popen2.popen2("somestring", bufsize, mode)
524    ==>
525    p = Popen(["somestring"], shell=True, bufsize=bufsize,
526              stdin=PIPE, stdout=PIPE, close_fds=True)
527    (child_stdout, child_stdin) = (p.stdout, p.stdin)
531    (child_stdout, child_stdin) = popen2.popen2(["mycmd", "myarg"], bufsize, mode)
532    ==>
533    p = Popen(["mycmd", "myarg"], bufsize=bufsize,
534              stdin=PIPE, stdout=PIPE, close_fds=True)
535    (child_stdout, child_stdin) = (p.stdout, p.stdin)
537 :class:`popen2.Popen3` and :class:`popen2.Popen4` basically work as
538 :class:`subprocess.Popen`, except that:
540 * :class:`Popen` raises an exception if the execution fails.
542 * the *capturestderr* argument is replaced with the *stderr* argument.
544 * ``stdin=PIPE`` and ``stdout=PIPE`` must be specified.
546 * popen2 closes all file descriptors by default, but you have to specify
547   ``close_fds=True`` with :class:`Popen`.