python subprocess库，使用shell=True在windows下究竟意味着什么？

来源：GPT-4o
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问题：

python subprocess popen函数，对于windows系统来说，shell参数为true 或者 false 的区别究竟是什么？

命令直接作为可执行文件运行是什么意思呢？我不太明白这两者的实际区别

windows中程序启动和在命令行中执行命令是不同的，这一点似乎和linux不一样。linux只有在命令行中启动这一种情况

确实，Windows 和 Linux 在程序启动和命令执行的方式上有一些关键的差异，这与它们的系统架构和设计理念相关。以下是两者的不同点和背景分析：

在 Windows 中，程序启动和在命令行中执行命令是两个不同的概念：

程序启动（Program Launching）：
- 你可以通过双击应用程序（通常是 .exe、.bat 等文件）直接启动一个程序，这相当于告诉操作系统打开一个可执行文件。
- 这种方式不会涉及命令行。程序直接运行，用户看到的是图形用户界面（GUI）或应用程序界面。
- 例如，双击 notepad.exe，系统会直接运行记事本应用程序。
命令行执行（Command Execution）：
- 你可以在命令提示符（cmd.exe 或 PowerShell）中输入命令来启动程序或执行脚本。
- 命令行不仅能启动可执行文件（例如 notepad.exe），还能运行 shell 内置命令（如 dir、copy）或者结合管道、重定向等 shell 特性来执行复杂的操作。
- 使用 subprocess 执行命令时，如果 shell=True，这等同于在命令行中手动输入该命令。

总结：在 Windows 中，程序启动和命令执行是分开的概念，通常会有独立的方式去启动 GUI 程序（不涉及命令行），而 shell 命令则通过命令解释器执行。

在 Linux 系统中，几乎所有操作都可以通过命令行完成，而且命令行执行和程序启动之间的界限比 Windows 更模糊：

命令行执行（Command Execution）：
- 在 Linux 中，无论是启动程序还是执行命令，通常都通过 shell（如 Bash）在命令行中完成。你可以输入命令来启动系统中的任何程序或脚本。
- 无论是运行可执行文件，执行脚本，还是使用 shell 内置的命令（如 ls、cp、rm 等），所有这些都在命令行中进行。
- 例如，在命令行中输入 gedit，就会启动 Gedit 文本编辑器（这是一个 GUI 程序）。
图形界面程序的启动（Program Launching）：
- 尽管 Linux 中有图形化的桌面环境（如 GNOME、KDE），你可以通过点击图标来启动应用程序（类似于 Windows 的双击 .exe 文件），但这些程序背后仍然是一个命令行指令。桌面环境会在后台执行相应的启动命令。
- 程序和命令的启动方式本质上是通过相同的机制（fork/exec）实现的，因此从技术上讲，启动 GUI 程序和命令行程序的本质区别不大。

总结：在 Linux 中，程序启动和命令执行通过统一的 shell 环境进行，几乎所有的操作都可以通过命令行完成，不管是启动一个程序还是执行一个命令。

系统交互方式：
- Windows：程序启动（特别是 GUI 程序）通常不涉及命令行，可以通过用户直接点击图标、使用任务管理器或其他方式启动，而命令行环境是独立的。
- Linux：命令行是核心工具。无论是启动 GUI 程序还是执行其他任务，命令行都是首选的方式，而且很多 GUI 程序背后也是通过命令行启动的。
Shell 在其中的作用：
- Windows：cmd.exe 和 PowerShell 都是独立的命令解释器，只有在你通过命令行执行命令时才会用到。如果你不使用命令行，这些 shell 就不会被调用。
- Linux：shell（如 Bash）是系统的核心部分，几乎所有的进程启动都依赖 shell。即使通过图形界面启动程序，底层仍是 shell 来执行。
可执行文件的处理：
- Windows：通常以 .exe 或 .bat 形式存在的可执行文件可以直接运行（无论是通过命令行还是通过图形界面），并且有明确的区分（程序启动 vs. 命令行操作）。
- Linux：Linux 中的可执行文件（包括脚本、二进制文件等）都可以通过命令行直接运行，而且文件不一定需要特定的扩展名（如 .sh）。所有类型的命令、程序启动在 Linux 中的边界较模糊。

在 Windows 中，你必须在不同场景下考虑是通过图形界面启动程序，还是通过命令行执行命令。subprocess.Popen 使用 shell=True 的场景更类似于模拟手动在命令行输入指令的过程，而 shell=False 更像是直接调用某个程序文件。
在 Linux 中，无论你是在启动 GUI 程序还是执行命令，都可以在 shell 中完成，命令行是统一的操作入口。

Windows 和 Linux 在程序启动和命令执行的方式上有显著区别。Windows 的程序启动和命令执行是两种不同的操作途径，而 Linux 则更统一，几乎所有操作都可以通过命令行完成。
这也解释了为什么在 Windows 中，shell=True 和 shell=False 的区分显得尤为重要，而在 Linux 上，这种区别则更模糊，因为 Linux 系统通常依赖命令行执行操作。