STARTUPINFO.dwFlags でサブプロセスの動作を制御する方法

Pythonにおけるサブプロセスの同時実行とSTARTUPINFO.dwFlags

サブプロセスとは、Pythonプログラム内で別のプログラムを実行する機能です。複数のプログラムを同時に実行したり、処理を分割して効率化したりする際に役立ちます。

STARTUPINFO.dwFlagsとは？

STARTUPINFO構造体は、Windows APIのCreateProcess関数で使用される構造体です。dwFlagsメンバーは、この構造体のDWORD型のフィールドであり、サブプロセスの起動方法を制御するフラグを指定します。

主なフラグと効果

以下の表は、STARTUPINFO.dwFlagsで設定できる主なフラグとその効果をまとめたものです。

同時実行とSTARTUPINFO.dwFlags

サブプロセスを同時に実行する際、STARTF_USESTDHANDLESフラグとSTARTF_DETACHED_PROCESSフラグの組み合わせが重要です。

• STARTF_USESTDHANDLESフラグ: 親プロセスとサブプロセス間で標準入出力を共有できます。
• STARTF_DETACHED_PROCESSフラグ: サブプロセスは、親プロセスの終了後も実行し続けます。

これらのフラグを組み合わせることで、複数のサブプロセスを独立したコンソールウィンドウで同時に実行できます。

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを同時に実行する関数
    def run_subprocess(command):
        startupinfo = subprocess.STARTUPINFO()
        startupinfo.dwFlags = subprocess.STARTF_USESTDHANDLES | subprocess.STARTF_DETACHED_PROCESS
        subprocess.Popen(command, startupinfo=startupinfo)

    # 2つのサブプロセスを同時に実行
    run_subprocess("python script1.py")
    run_subprocess("python script2.py")

if __name__ == "__main__":
    main()

このコードは、script1.pyとscript2.pyという2つのスクリプトを同時に実行します。それぞれのスクリプトは、独立したコンソールウィンドウで実行されます。

まとめ

補足

• 上記は、subprocess.STARTUPINFO.dwFlagsの主要なフラグのみを紹介しています。
• 詳細については、上記の参考資料を参照してください。

Python サブプロセス STARTUPINFO.dwFlags サンプルコード集

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを実行
    startupinfo = subprocess.STARTUPINFO()
    startupinfo.dwFlags = subprocess.STARTF_USESTDHANDLES
    process = subprocess.Popen("python script.py", startupinfo=startupinfo)

    # サブプロセスにデータを送信
    process.stdin.write("Hello, world!\n")

    # サブプロセスからのデータを受信
    output = process.stdout.read()
    print(output)

if __name__ == "__main__":
    main()

新しいコンソールウィンドウで実行

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを実行
    startupinfo = subprocess.STARTUPINFO()
    startupinfo.dwFlags = subprocess.STARTF_CREATE_NEW_CONSOLE
    process = subprocess.Popen("python script.py", startupinfo=startupinfo)

if __name__ == "__main__":
    main()

標準入出力を共有 & 新しいコンソールウィンドウで実行

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを実行
    startupinfo = subprocess.STARTUPINFO()
    startupinfo.dwFlags = subprocess.STARTF_USESTDHANDLES | subprocess.STARTF_CREATE_NEW_CONSOLE
    process = subprocess.Popen("python script.py", startupinfo=startupinfo)

    # サブプロセスにデータを送信
    process.stdin.write("Hello, world!\n")

    # サブプロセスからのデータを受信
    output = process.stdout.read()
    print(output)

if __name__ == "__main__":
    main()

サブプロセスを非同期で実行

import subprocess
import threading

def main():
    # サブプロセスを実行
    def run_subprocess():
        startupinfo = subprocess.STARTUPINFO()
        startupinfo.dwFlags = subprocess.STARTF_USESTDHANDLES
        process = subprocess.Popen("python script.py", startupinfo=startupinfo)

        # サブプロセスにデータを送信
        process.stdin.write("Hello, world!\n")

        # サブプロセスからのデータを受信
        output = process.stdout.read()
        print(output)

    # サブプロセスを非同期で実行
    thread = threading.Thread(target=run_subprocess)
    thread.start()

if __name__ == "__main__":
    main()

サブプロセスの終了を待つ

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを実行
    process = subprocess.Popen("python script.py")

    # サブプロセスの終了を待つ
    process.wait()

    # サブプロセスの終了コードを取得
    returncode = process.returncode

if __name__ == "__main__":
    main()

サブプロセスの出力をリアルタイムで取得

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを実行
    process = subprocess.Popen("python script.py")

    # サブプロセスの出力をリアルタイムで取得
    for line in process.stdout:
        print(line.strip())

if __name__ == "__main__":
    main()

サブプロセスの入力をリアルタイムで送信

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを実行
    process = subprocess.Popen("python script.py")

    # サブプロセスの入力をリアルタイムで送信
    for line in sys.stdin:
        process.stdin.write(line)

if __name__ == "__main__":
    main()

サブプロセスに環境変数を設定

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを実行
    env = os.environ.copy()
    env["MY_VARIABLE"] = "Hello, world!"
    process = subprocess.Popen("python script.py", env=env)

if __name__ == "__main__":
    main()

サブプロセスの実行時間を計測

import subprocess
import time

def main():
    # サブプロセスを実行
    start_time = time.time()
    process = subprocess.Popen("python script.

Python サブプロセス STARTUPINFO.dwFlags を使用しない方法

subprocess.Popen 関数の引数を使用して、サブプロセスの動作をある程度制御できます。

• cwd: サブプロセスのカレントディレクトリを指定
• env: サブプロセスの環境変数を指定
• stdout: サブプロセスの標準出力をリダイレクト
• stderr: サブプロセスの標準エラー出力をリダイレクト
• stdin: サブプロセスの標準入力を指定

os.system と os.spawn 関数は、subprocess.Popen よりも低レベルな方法でサブプロセスを実行できます。これらの関数は、STARTUPINFO.dwFlags のような詳細な制御は提供しませんが、より軽量で高速な場合があります。

サブプロセスモジュール

subprocess モジュールは、Popen 以外にも、call、check_call、check_output などの便利な関数を提供しています。これらの関数は、STARTUPINFO.dwFlags を使用することはできませんが、より簡単にサブプロセスを実行できます。

プラットフォーム固有の API

Windows 以外のプラットフォームでは、STARTUPINFO.dwFlags のような機能を提供するプラットフォーム固有の API が存在する場合があります。

サードパーティライブラリ

invoke や pexpect などのサードパーティライブラリは、subprocess モジュールよりも高度な機能を提供する場合があります。

使用例

サブプロセスのカレントディレクトリを指定

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを実行
    process = subprocess.Popen("python script.py", cwd="/path/to/directory")

if __name__ == "__main__":
    main()

サブプロセスの環境変数を設定

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを実行
    env = os.environ.copy()
    env["MY_VARIABLE"] = "Hello, world!"
    process = subprocess.Popen("python script.py", env=env)

if __name__ == "__main__":
    main()

サブプロセスの標準出力をリダイレクト

import subprocess

def main():
    # サブプロセスを実行
    with open("output.txt", "w") as outfile:
        process = subprocess.Popen("python script.py", stdout=outfile)

if __name__ == "__main__":
    main()

os.system を使用

import os

def main():
    # サブプロセスを実行
    os.system("python script.py")

if __name__ == "__main__":
    main()

サードパーティライブラリを使用

import invoke

def main():
    # サブプロセスを実行
    invoke.run("python script.py")

if __name__ == "__main__":
    main()

STARTUPINFO.dwFlags は、Windows 環境でサブプロセスの動作を詳細に制御するために便利な方法です。しかし、他の方法も存在するため、状況に応じて適切な方法を選択する必要があります。