🔧 Python subprocess.Popen() 完整教學：執行外部程式與 Python 腳本

subprocess 是 Python 標準庫中的一個模組，用來啟動子進程（例如執行外部程式或其他 Python 腳本）。在這篇教學中，我們將聚焦於 subprocess.Popen() 的實際應用，並結合執行 Python 腳本的情境進行說明。

📌 為什麼使用 subprocess.Popen()？

• 需要非同步執行外部命令（不會卡住主程式）
• 可以細緻控制標準輸入（stdin）、輸出（stdout）、錯誤（stderr）
• 適合進階用途（例如啟動多個子程式、管理子進程輸入輸出）

🧠 基本語法

import subprocess

p = subprocess.Popen(
    cmd,                # 要執行的命令（list 或 str）
    stdout=subprocess.PIPE,  # 接收標準輸出
    stderr=subprocess.PIPE,  # 接收錯誤輸出
    stdin=subprocess.PIPE,   # 可提供輸入
    text=True,               # 輸出為文字格式（Python 3.7+）
    shell=False              # 是否用 shell 執行
)

📁 執行 Python 檔案的基本範例

假設你有一個 test_script.py：

# test_script.py
print("Hello from test_script!")

import subprocess

cmd = ["python", "test_script.py"]
process = subprocess.Popen(cmd, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)

stdout, stderr = process.communicate()

print("Output:", stdout)
print("Errors:", stderr)

🕹️ 常見應用情境

✅ 1. 執行另一個 Python 腳本並取得輸出

cmd = ["python", "other_script.py", "--arg1", "value1"]
p = subprocess.Popen(cmd, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, text=True)
stdout, stderr = p.communicate()

if p.returncode == 0:
    print("執行成功:", stdout)
else:
    print("錯誤發生:", stderr)

✅ 2. 非同步執行（不等他跑完）

p = subprocess.Popen(["python", "long_task.py"])
print("主程式繼續執行，不等 long_task.py 結束")

✅ 3. 非同步 + 監控狀態

import time

p = subprocess.Popen(["python", "long_task.py"])

while p.poll() is None:
    print("子程式還在跑...")
    time.sleep(1)

print("子程式結束，return code:", p.returncode)