Issue #5262: Improved fix.
[python.git] / Doc / library / subprocess.rst
blobe5a86e65120dbe045e6cea6ab56358db4f77ee13
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.
78    *stdin*, *stdout* and *stderr* specify the executed programs' standard input,
79    standard output and standard error file handles, respectively.  Valid values
80    are :data:`PIPE`, an existing file descriptor (a positive integer), an
81    existing file object, and ``None``.  :data:`PIPE` indicates that a new pipe
82    to the child should be created.  With ``None``, no redirection will occur;
83    the child's file handles will be inherited from the parent.  Additionally,
84    *stderr* can be :data:`STDOUT`, which indicates that the stderr data from the
85    applications should be captured into the same file handle as for stdout.
87    If *preexec_fn* is set to a callable object, this object will be called in the
88    child process just before the child is executed. (Unix only)
90    If *close_fds* is true, all file descriptors except :const:`0`, :const:`1` and
91    :const:`2` will be closed before the child process is executed. (Unix only).
92    Or, on Windows, if *close_fds* is true then no handles will be inherited by the
93    child process.  Note that on Windows, you cannot set *close_fds* to true and
94    also redirect the standard handles by setting *stdin*, *stdout* or *stderr*.
96    If *shell* is :const:`True`, the specified command will be executed through the
97    shell.
99    If *cwd* is not ``None``, the child's current directory will be changed to *cwd*
100    before it is executed.  Note that this directory is not considered when
101    searching the executable, so you can't specify the program's path relative to
102    *cwd*.
104    If *env* is not ``None``, it must be a mapping that defines the environment
105    variables for the new process; these are used instead of inheriting the current
106    process' environment, which is the default behavior.
108    .. note::
110       If specified, *env* must provide any variables required
111       for the program to execute.  On Windows, in order to run a
112       `side-by-side assembly`_ the specified *env* **must** include a valid
113       :envvar:`SystemRoot`.
115    .. _side-by-side assembly: http://en.wikipedia.org/wiki/Side-by-Side_Assembly
117    If *universal_newlines* is :const:`True`, the file objects stdout and stderr are
118    opened as text files, but lines may be terminated by any of ``'\n'``, the Unix
119    end-of-line convention, ``'\r'``, the old Macintosh convention or ``'\r\n'``, the
120    Windows convention. All of these external representations are seen as ``'\n'``
121    by the Python program.
123    .. note::
125       This feature is only available if Python is built with universal newline support
126       (the default).  Also, the newlines attribute of the file objects :attr:`stdout`,
127       :attr:`stdin` and :attr:`stderr` are not updated by the communicate() method.
129    The *startupinfo* and *creationflags*, if given, will be passed to the
130    underlying CreateProcess() function.  They can specify things such as appearance
131    of the main window and priority for the new process.  (Windows only)
134 .. data:: PIPE
136    Special value that can be used as the *stdin*, *stdout* or *stderr* argument
137    to :class:`Popen` and indicates that a pipe to the standard stream should be
138    opened.
141 .. data:: STDOUT
143    Special value that can be used as the *stderr* argument to :class:`Popen` and
144    indicates that standard error should go into the same handle as standard
145    output.
148 Convenience Functions
149 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
151 This module also defines two shortcut functions:
154 .. function:: call(*popenargs, **kwargs)
156    Run command with arguments.  Wait for command to complete, then return the
157    :attr:`returncode` attribute.
159    The arguments are the same as for the Popen constructor.  Example::
161       retcode = call(["ls", "-l"])
163    .. warning::
165       Like :meth:`Popen.wait`, this will deadlock if the child process
166       generates enough output to a stdout or stderr pipe such that it blocks
167       waiting for the OS pipe buffer to accept more data.
170 .. function:: check_call(*popenargs, **kwargs)
172    Run command with arguments.  Wait for command to complete. If the exit code was
173    zero then return, otherwise raise :exc:`CalledProcessError`. The
174    :exc:`CalledProcessError` object will have the return code in the
175    :attr:`returncode` attribute.
177    The arguments are the same as for the Popen constructor.  Example::
179       check_call(["ls", "-l"])
181    .. versionadded:: 2.5
183    .. warning::
185       See the warning for :func:`call`.
188 .. function:: check_output(*popenargs, **kwargs)
190    Run command with arguments and return its output as a byte string.
192    If the exit code was non-zero it raises a :exc:`CalledProcessError`.  The
193    :exc:`CalledProcessError` object will have the return code in the
194    :attr:`returncode`
195    attribute and output in the :attr:`output` attribute.
197    The arguments are the same as for the :class:`Popen` constructor.  Example::
199       >>> subprocess.check_output(["ls", "-l", "/dev/null"])
200       'crw-rw-rw- 1 root root 1, 3 Oct 18  2007 /dev/null\n'
202    The stdout argument is not allowed as it is used internally.
203    To capture standard error in the result, use ``stderr=subprocess.STDOUT``::
205       >>> subprocess.check_output(
206               ["/bin/sh", "-c", "ls non_existent_file ; exit 0"],
207               stderr=subprocess.STDOUT)
208       'ls: non_existent_file: No such file or directory\n'
210    .. versionadded:: 2.7
213 Exceptions
214 ^^^^^^^^^^
216 Exceptions raised in the child process, before the new program has started to
217 execute, will be re-raised in the parent.  Additionally, the exception object
218 will have one extra attribute called :attr:`child_traceback`, which is a string
219 containing traceback information from the childs point of view.
221 The most common exception raised is :exc:`OSError`.  This occurs, for example,
222 when trying to execute a non-existent file.  Applications should prepare for
223 :exc:`OSError` exceptions.
225 A :exc:`ValueError` will be raised if :class:`Popen` is called with invalid
226 arguments.
228 check_call() will raise :exc:`CalledProcessError`, if the called process returns
229 a non-zero return code.
232 Security
233 ^^^^^^^^
235 Unlike some other popen functions, this implementation will never call /bin/sh
236 implicitly.  This means that all characters, including shell metacharacters, can
237 safely be passed to child processes.
240 Popen Objects
241 -------------
243 Instances of the :class:`Popen` class have the following methods:
246 .. method:: Popen.poll()
248    Check if child process has terminated.  Set and return :attr:`returncode`
249    attribute.
252 .. method:: Popen.wait()
254    Wait for child process to terminate.  Set and return :attr:`returncode`
255    attribute.
257    .. warning::
259       This will deadlock if the child process generates enough output to a
260       stdout or stderr pipe such that it blocks waiting for the OS pipe buffer
261       to accept more data.  Use :meth:`communicate` to avoid that.
264 .. method:: Popen.communicate(input=None)
266    Interact with process: Send data to stdin.  Read data from stdout and stderr,
267    until end-of-file is reached.  Wait for process to terminate. The optional
268    *input* argument should be a string to be sent to the child process, or
269    ``None``, if no data should be sent to the child.
271    :meth:`communicate` returns a tuple ``(stdoutdata, stderrdata)``.
273    Note that if you want to send data to the process's stdin, you need to create
274    the Popen object with ``stdin=PIPE``.  Similarly, to get anything other than
275    ``None`` in the result tuple, you need to give ``stdout=PIPE`` and/or
276    ``stderr=PIPE`` too.
278    .. note::
280       The data read is buffered in memory, so do not use this method if the data
281       size is large or unlimited.
284 .. method:: Popen.send_signal(signal)
286    Sends the signal *signal* to the child.
288    .. note::
290       On Windows only SIGTERM is supported so far. It's an alias for
291       :meth:`terminate`.
293    .. versionadded:: 2.6
296 .. method:: Popen.terminate()
298    Stop the child. On Posix OSs the method sends SIGTERM to the
299    child. On Windows the Win32 API function :cfunc:`TerminateProcess` is called
300    to stop the child.
302    .. versionadded:: 2.6
305 .. method:: Popen.kill()
307    Kills the child. On Posix OSs the function sends SIGKILL to the child.
308    On Windows :meth:`kill` is an alias for :meth:`terminate`.
310    .. versionadded:: 2.6
313 The following attributes are also available:
315 .. warning::
317    Use :meth:`communicate` rather than :attr:`.stdin.write <stdin>`,
318    :attr:`.stdout.read <stdout>` or :attr:`.stderr.read <stderr>` to avoid
319    deadlocks due to any of the other OS pipe buffers filling up and blocking the
320    child process.
323 .. attribute:: Popen.stdin
325    If the *stdin* argument was :data:`PIPE`, this attribute is a file object
326    that provides input to the child process.  Otherwise, it is ``None``.
329 .. attribute:: Popen.stdout
331    If the *stdout* argument was :data:`PIPE`, this attribute is a file object
332    that provides output from the child process.  Otherwise, it is ``None``.
335 .. attribute:: Popen.stderr
337    If the *stderr* argument was :data:`PIPE`, this attribute is a file object
338    that provides error output from the child process.  Otherwise, it is
339    ``None``.
342 .. attribute:: Popen.pid
344    The process ID of the child process.
347 .. attribute:: Popen.returncode
349    The child return code, set by :meth:`poll` and :meth:`wait` (and indirectly
350    by :meth:`communicate`).  A ``None`` value indicates that the process
351    hasn't terminated yet.
353    A negative value ``-N`` indicates that the child was terminated by signal
354    ``N`` (Unix only).
357 .. _subprocess-replacements:
359 Replacing Older Functions with the subprocess Module
360 ----------------------------------------------------
362 In this section, "a ==> b" means that b can be used as a replacement for a.
364 .. note::
366    All functions in this section fail (more or less) silently if the executed
367    program cannot be found; this module raises an :exc:`OSError` exception.
369 In the following examples, we assume that the subprocess module is imported with
370 "from subprocess import \*".
373 Replacing /bin/sh shell backquote
374 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
378    output=`mycmd myarg`
379    ==>
380    output = Popen(["mycmd", "myarg"], stdout=PIPE).communicate()[0]
383 Replacing shell pipeline
384 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
388    output=`dmesg | grep hda`
389    ==>
390    p1 = Popen(["dmesg"], stdout=PIPE)
391    p2 = Popen(["grep", "hda"], stdin=p1.stdout, stdout=PIPE)
392    output = p2.communicate()[0]
395 Replacing :func:`os.system`
396 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
400    sts = os.system("mycmd" + " myarg")
401    ==>
402    p = Popen("mycmd" + " myarg", shell=True)
403    sts = os.waitpid(p.pid, 0)
405 Notes:
407 * Calling the program through the shell is usually not required.
409 * It's easier to look at the :attr:`returncode` attribute than the exit status.
411 A more realistic example would look like this::
413    try:
414        retcode = call("mycmd" + " myarg", shell=True)
415        if retcode < 0:
416            print >>sys.stderr, "Child was terminated by signal", -retcode
417        else:
418            print >>sys.stderr, "Child returned", retcode
419    except OSError, e:
420        print >>sys.stderr, "Execution failed:", e
423 Replacing the :func:`os.spawn <os.spawnl>` family
424 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
426 P_NOWAIT example::
428    pid = os.spawnlp(os.P_NOWAIT, "/bin/mycmd", "mycmd", "myarg")
429    ==>
430    pid = Popen(["/bin/mycmd", "myarg"]).pid
432 P_WAIT example::
434    retcode = os.spawnlp(os.P_WAIT, "/bin/mycmd", "mycmd", "myarg")
435    ==>
436    retcode = call(["/bin/mycmd", "myarg"])
438 Vector example::
440    os.spawnvp(os.P_NOWAIT, path, args)
441    ==>
442    Popen([path] + args[1:])
444 Environment example::
446    os.spawnlpe(os.P_NOWAIT, "/bin/mycmd", "mycmd", "myarg", env)
447    ==>
448    Popen(["/bin/mycmd", "myarg"], env={"PATH": "/usr/bin"})
451 Replacing :func:`os.popen`, :func:`os.popen2`, :func:`os.popen3`
452 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
456    pipe = os.popen(cmd, 'r', bufsize)
457    ==>
458    pipe = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize, stdout=PIPE).stdout
462    pipe = os.popen(cmd, 'w', bufsize)
463    ==>
464    pipe = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize, stdin=PIPE).stdin
468    (child_stdin, child_stdout) = os.popen2(cmd, mode, bufsize)
469    ==>
470    p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize,
471              stdin=PIPE, stdout=PIPE, close_fds=True)
472    (child_stdin, child_stdout) = (p.stdin, p.stdout)
476    (child_stdin,
477     child_stdout,
478     child_stderr) = os.popen3(cmd, mode, bufsize)
479    ==>
480    p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize,
481              stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=PIPE, close_fds=True)
482    (child_stdin,
483     child_stdout,
484     child_stderr) = (p.stdin, p.stdout, p.stderr)
488    (child_stdin, child_stdout_and_stderr) = os.popen4(cmd, mode, bufsize)
489    ==>
490    p = Popen(cmd, shell=True, bufsize=bufsize,
491              stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=STDOUT, close_fds=True)
492    (child_stdin, child_stdout_and_stderr) = (p.stdin, p.stdout)
494 Return code handling translates as follows::
496    pipe = os.popen(cmd, 'w')
497    ...
498    rc = pipe.close()
499    if  rc != None and rc % 256:
500        print "There were some errors"
501    ==>
502    process = Popen(cmd, 'w', stdin=PIPE)
503    ...
504    process.stdin.close()
505    if process.wait() != 0:
506        print "There were some errors"
509 Replacing functions from the :mod:`popen2` module
510 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
512 .. note::
514    If the cmd argument to popen2 functions is a string, the command is executed
515    through /bin/sh.  If it is a list, the command is directly executed.
519    (child_stdout, child_stdin) = popen2.popen2("somestring", bufsize, mode)
520    ==>
521    p = Popen(["somestring"], shell=True, bufsize=bufsize,
522              stdin=PIPE, stdout=PIPE, close_fds=True)
523    (child_stdout, child_stdin) = (p.stdout, p.stdin)
527    (child_stdout, child_stdin) = popen2.popen2(["mycmd", "myarg"], bufsize, mode)
528    ==>
529    p = Popen(["mycmd", "myarg"], bufsize=bufsize,
530              stdin=PIPE, stdout=PIPE, close_fds=True)
531    (child_stdout, child_stdin) = (p.stdout, p.stdin)
533 :class:`popen2.Popen3` and :class:`popen2.Popen4` basically work as
534 :class:`subprocess.Popen`, except that:
536 * :class:`Popen` raises an exception if the execution fails.
538 * the *capturestderr* argument is replaced with the *stderr* argument.
540 * ``stdin=PIPE`` and ``stdout=PIPE`` must be specified.
542 * popen2 closes all file descriptors by default, but you have to specify
543   ``close_fds=True`` with :class:`Popen`.