در سیستم عامل لینوکس دستورات زیادی وجود دارد که می‌توان آن‌ها را در خط فرمان اجرا نمود و از آن‌ها برای انجام کارهای مختلف استفاده کرد. از آن جا که این دستورات بسیار متنوع و کاربردی هستند، بسیاری از برنامه نویسان علاقه دارند تا از آن‌ها در برنامه‌ی پایتون خود نیز استفاده کنند. قابلیت استفاده از دستورات لینوکس در برنامه‌های پایتون باعث می‌شود تا توسعه دهندگان بتوانند به سادگی برنامه‌هایی کاربردی در محیط لینوکس توسعه دهند. در این مقاله با چگونگی استفاده از این دستورات در یک برنامه‌ی پایتون آشنا می‌شویم.

برای مثال با استفاده از دستور ls در خط فرمان لینوکس می‌توان فایل‌های موجود در مسیر جاری (current directory) را مشاهده نمود. در صورتی که دستور ls را در یک اسکریپت پایتون بنویسید، خطایی به صورت زیر به شما نمایش داده می‌شود:

Traceback (most recent call last):
  File "test.py", line 1, in <module>
    ls
NameError: name 'ls' is not defined

خطای بالا نشان می‌دهد که مفسر پایتون ls را به عنوان یک دستور نمی‌شناسد و به صورت یک متغیر از پیش تعریف نشده با آن رفتار می‌کند. در ادامه با ماژول‌هایی در پایتون آشنا می‌شویم که با استفاده از آن‌ها می‌توان از دستورات لینوکس در برنامه‌ی خود استفاده نماییم.

ماژول os

یکی از روش‌های بکارگیری دستورات لینوکس در یک برنامه پایتون، استفاده از متد system در کتابخانه‌ی os است. این متد با فراخوانی تابع استاندارد system در C، دستور مورد نظر را در یک پوسته‌ی فرعی (subshell) اجرا می‌کند. بنابراین با استفاده از این ماژول می‌توان دستور ls را به صورت زیر اجرا نمود:

import os
os.system('ls')

بدین ترتیب با اجرای این دستورات، فایل‌های موجود در همان مسیری که برنامه‌ی ما قرار دارد نمایش داده می‌شود. از تمام دستورات می‌توان به این صورت در برنامه‌ی خود استفاده کرد. برای مثال با استفاده از برنامه‌ی زیر می‌توان تقویم سال جاری میلادی را مشاهده نمود:

import os
os.system('cal -y')

خروجی این برنامه به صورت زیر است:

ماژول subprocess

استفاده از متد os.system به مرور زمان در حال منسوخ شدن است و استفاده از آن پیشنهاد نمی‌شود. روش جایگزین آن، فراخوانی تابع call موجود در کتابخانه‌ی subprocess است. نحوه‌ی اجرای دستور ls با استفاده از این ماژول به صورت زیر است:

from subprocess import call
call('ls')

ماژول subprocess دارای قابلیت‌های بیشتری برای اجرای دستورات و نمایش خروجی آن‌ها است. این کتابخانه دارای توابع دیگری برای اجرای دستورات لینوکس نیز می‌باشد. برای مثال می‌توان در برنامه‌ی خود از دستور date به صورت زیر استفاده کرد:

import subprocess 
time = subprocess.Popen('date', stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
output, err = time.communicate()
print ('It is ', str(output.decode("utf-8")))

روش دیگر برای استفاده از ماژول subprocess، فراخوانی تابع check_output است. برنامه‌ی بالا را با استفاده از این روش به صورت زیر نوشته می‌شود:

import subprocess 
time = subprocess.check_output('date')
print ('It is', str(time.decode("utf-8")))

خروجی این دو برنامه یکسان بوده و به صورت زیر است:

It is  Thu Jul 27 02:34:44 +0430 2017

در بسیاری از موارد، استفاده از روش اول پیشنهاد می‌شود. چرا که می‌توان از خروجی دستور و همچنین خطای حاصل از اجرای دستور (در صورت عدم اجرای صحیح آن و بازگشت خطا) استفاده کرده و آن‌ها را برای عملیات‌های دیگر در برنامه بکار گرفت. توجه داشته باشید در صورتی که قصد دارید از یک دستور به همراه پارامترهای اضافه استفاده کنید، باید تمام آن‌ها را در قالب یک لیست به تابع Popen ارسال نمایید. برای مثال به منظور نمایش تقویم میلادی سال جاری – که با پارامتر y به همراه دستور cal می‌آید – باید برنامه مورد نظر را به صورت زیر نوشت:

import subprocess
calendar = subprocess.Popen(['cal', '-y'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
output, err = calendar.communicate()
print ('Calendar:\n', str(output.decode("utf-8")))

مثال‌های بالا نشان دهنده‌ی قابلیت انعطاف پذیری بسیار خوب توابع موجود در ماژول subprocess است. همان طور که مشاهده نمودید، ماژول subprocess دارای قابلیت‌های بیشتر و کارایی بهتری نسبت به  ماژولِ قدیمی os است. این موارد تنها نمونه‌های ساده‌ای از نحوه‌ی اجرای دستورات لینوکس در برنامه‌های پایتون بوده است. برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد ماژول subprocess می‌توانید به مستندات آن مراجعه کنید. شما با استفاده از قابلیت‌های متنوع این کتابخانه می‌توانید برنامه‌هایی بسیار کاربردی در محیط لینوکس توسعه دهید.