Python中判断进程是否结束的方法，重点解析subprocess模块的poll方法

在 Python 中，判断进程是否结束的方法有多种。其中一种方法是使用 os.waitpid 函数。另外，还可以通过 subprocess 模块的 poll 方法来判断进程是否结束。此外，也可以使用第三方库如 psutil 来进行进程状态监控，以确定进程是否结束。下面将详细展开其中的一种方法。

使用 subprocess 模块的 poll 方法是较为常见的一种途径。poll 方法的作用是检查子进程是否已经结束。若已结束，它会把子进程的退出状态码返回出来。倘若子进程还在运行，它则会返回 None。这是一种能够可靠地判断进程是否结束的方法。

一、使用subprocess模块

1、创建和管理子进程

subprocess 模块具备创建和管理子进程的接口。利用 subprocess.Popen 能够启动一个子进程，同时能够借助 poll 方法来查验该进程的状态。

import subprocess
import time
启动一个子进程
使用 subprocess 模块创建一个新进程，执行命令 ["sleep", "5"]，这个过程被赋值给变量 process 。
检查子进程状态
while True:
    status = process.poll()
    if status is not None:
打印出“子进程已结束，状态码：”以及状态码的值（这里的状态码为 status）
        break
    else:
        print("子进程仍在运行...")
        time.sleep(1)

在上述代码里，我们开启了一个子进程，此子进程执行了“sleep 5”这个命令。借助 poll 方法，我们能够持续地对该子进程的状态进行检查。倘若返回值不是 None 的话，那就意味着子进程已经结束了。

2、处理子进程输出

在实际应用时，我们或许需要对来自子进程的标准输出以及标准错误进行处理。能够通过设定 stdout 和 stderr 参数的方式来改变输出的导向。

import subprocess
启动一个子进程并重定向输出
process = subprocess.Popen(
    ["ls", "-l"],
    stdout=subprocess.PIPE,
    stderr=subprocess.PIPE
)
读取子进程的输出
process 进行通信操作，其输出被分别存储到 stdout 和 stderr 中
print("标准输出:")
print(stdout.decode())
print("标准错误:")
print(stderr.decode())

在这个例子里，我们启动了一个名为“ls -l”的命令，并且将它的标准输出和标准错误进行了重定向。借助 communicate 方法，我们能够获取到子进程所产生的输出。

二、使用os.waitpid函数

1、等待子进程结束

os.waitpid 函数具备一种能够等待子进程结束的方式。它会使当前进程处于阻塞状态，直至指定的子进程结束。

import os
import time
创建一个子进程
pid = os.fork()
if pid == 0:
    # 子进程执行
    time.sleep(5)
    print("子进程结束")
else:
    # 父进程等待子进程结束
使用 os.waitpid 函数，传入 pid 和 0 作为参数，将返回值分别赋值给 pid 和 status 两个变量，即先执行 os.waitpid(pid, 0)，然后将返回的结果分别赋给 pid 和 status 。
子进程的 pid 为特定值，该子进程已结束，其状态码为特定的 status 。

在这个例子里，我们运用 os.fork 生成了一个子进程，该子进程执行了“sleep 5”这个命令。父进程借助 os.waitpid 来等待子进程结束，同时获取子进程的状态码。

2、处理多个子进程

如果需要对多个子进程进行处理，那么可以运用 os.waitpid 的非阻塞模式。

import os
import time
创建多个子进程
创建了一个列表 pids ，通过在 range(3)范围内进行循环，每次循环都使用 os.fork() 函数创建一个子进程，这些子进程的 ID 被依次添加到 pids 列表中。
if 0 in pids:
    # 子进程执行
    time.sleep(5)
打印出（"子进程 " + os.getpid() + " 结束"）
else:
    # 父进程处理多个子进程
    while pids:
使用 os.waitpid 函数，传入参数 -1 和 0，将其返回值分别赋值给 pid 和 status
        pids.remove(pid)
打印出“子进程”以及后面跟着的具体的 pid 已结束，并且接着打印出“状态码:”以及后面跟着的具体的 status

在这个例子里，我们构建了多个子进程，接着通过 os.waitpid 来等待每一个子进程的结束。并且，父进程会对所有子进程的结束状态进行处理。

三、使用psutil库

1、安装psutil库

psutil 库具备丰富的系统和进程管理功能，能够被用来监控和管理系统资源。

pip install psutil

2、检查进程状态

通过psutil库，可以方便地检查进程的状态。

import psutil
import time
启动一个子进程
使用 psutil 库创建一个进程，执行命令 ["sleep", "5"]，将其赋值给变量 process
检查子进程状态
while True:
    if process.is_running():
        print("子进程仍在运行...")
    else:
打印出“子进程已结束，状态码：”以及 process.returncode 的值
        break
    time.sleep(1)

在这个例子里，我们运用 psutil.Popen 把一个子进程启动了起来，接着通过 is_running 这个方法来对该子进程的状态进行检查。

3、获取进程信息

psutil库还提供了获取进程详细信息的方法。

import psutil
获取当前进程信息
process = psutil.Process()
print(f"进程ID: {process.pid}")
打印("进程名称: " + process.name())
打印出("CPU 使用率: " + str(process.cpu_percent()) + "%")
打印出（"内存使用率: "加上 process.memory_percent()的结果再加上 "%"）

在这个例子里，我们获取到了当前进程的相关信息，其中包含进程的 ID ，还有进程的名称，同时也有 CPU 的使用率以及内存的使用率。

四、总结

在 Python 里判断进程是否结束存在多种方式。其一，可以运用 subprocess 模块的 poll 方法。其二，能够使用 os.waitpid 函数。其三，还可以利用 psutil 库。这些方法各自具备不同的优缺点，能够依据具体的需求来挑选合适的方法。

使用 subprocess 模块的 poll 方法是一种常见且简单的方式，这种方式适用于大多数的场景。

使用 os.waitpid 函数可以适用于需要对多个子进程进行处理的情况。

使用 psutil 库能提供更丰富的功能，这种功能适用于那些需要获取详细进程信息以及进行系统资源监控的场景。

使用任何一种方法，都能够很方便地去判断进程是否已经结束，同时也能够获取到子进程的退出状态。依据具体的需求来挑选合适的方法，这样就可以提升代码的健壮性以及可维护性。

Python中判断进程是否结束的方法，重点解析subprocess模块的poll方法

启动一个子进程

检查子进程状态

启动一个子进程并重定向输出

读取子进程的输出

创建一个子进程

创建多个子进程

启动一个子进程

检查子进程状态

获取当前进程信息

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