核心方法概览

主要有以下几种方法可以在 Python 中调用 PowerShell：

1. subprocess 模块：这是最通用、最基础的方法，它通过创建一个新的子进程来执行 PowerShell 命令，适用于几乎所有情况，是理解其他方法的基础。
2. pypsrp (Python PowerShell Remoting Protocol)：这是一个专门的第三方库，用于与 PowerShell 远程处理协议 交互，它比 subprocess 更强大、更底层，可以直接与 PowerShell 引擎通信，性能更好，尤其适合执行复杂的、需要交互的脚本。
3. winrm (Windows Remote Management)：通常与 pypsrp 结合使用，或者通过 pywinrm 库实现，它主要用于远程管理 Windows 机器，但也可以在本地执行命令。
4. ctypes 或 pythonnet：这是更底层的方法，直接调用 Windows API 或 .NET 的 CLR（公共语言运行时）。pythonnet 更为常用，它允许你直接在 Python 中使用 .NET 程序集，包括 System.Management.Automation，这种方法功能最强大，但也最复杂。

对于大多数用户来说,subprocess 和 pypsrp 是最常用和推荐的选择。

使用 subprocess 模块 (最常用)

subprocess 是 Python 的标准库，无需额外安装，它就像在 Windows 的命令提示符 或 PowerShell 终端中手动输入命令一样。

执行简单的 PowerShell 命令

import subprocess
# 要执行的 PowerShell 命令
# 注意：命令字符串最好用单引号括起来，以避免与 Python 的双引号冲突
command = 'Get-Process | Select-Object -First 5'
try:
    # 使用 subprocess.run() 执行命令
    # shell=True: 表示命令将通过系统的 shell (这里是 PowerShell) 执行
    # text=True: 表示将 stdout 和 stderr 解码为文本 (Python 3.7+ 的推荐用法)
    # check=True: 如果命令返回非零退出码（表示错误），则会抛出 CalledProcessError 异常
    result = subprocess.run(
        ['powershell.exe', '-Command', command],
        capture_output=True,
        text=True,
        check=True
    )
    # 打印命令的标准输出
    print("命令执行成功！")
    print("输出内容:")
    print(result.stdout)
except subprocess.CalledProcessError as e:
    # 捕获命令执行失败的情况
    print(f"命令执行失败，返回码: {e.returncode}")
    print(f"错误信息: {e.stderr}")
except FileNotFoundError:
    print("错误: 未找到 powershell.exe，请确保您在 Windows 系统上运行。")

代码解释:

• ['powershell.exe', '-Command', command]: 这是一个列表，推荐使用列表形式而不是字符串，可以避免 shell 注入的风险。
  • powershell.exe: 启动 PowerShell 的可执行文件。
  • -Command: 告诉 PowerShell 接下来要执行一段命令或脚本。
  • command: 要执行的具体命令。
• capture_output=True: 捕获命令的标准输出和标准错误。
• text=True: 将捕获到的字节流解码为字符串。
• check=True: 自动检查返回码，如果命令失败则抛出异常。

执行复杂的 PowerShell 脚本（多行）

如果你的脚本很长或者包含复杂的逻辑,最好将其保存在一个 .ps1 文件中，然后让 PowerShell 去执行它。

myscript.ps1 文件内容:

# 这是一个示例 PowerShell 脚本
Write-Host "Hello from PowerShell script!"
$currentTime = Get-Date
Write-Host "Current time is: $currentTime"
$osInfo = Get-ComputerInfo
Write-Host "OS Name: $($osInfo.WindowsProductName)"

Python 代码 (run_script.py):

import subprocess
import os
# 获取当前脚本所在目录
script_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))
ps1_file_path = os.path.join(script_dir, 'myscript.ps1')
# 使用 -File 参数直接执行 .ps1 文件
# 这种方式比 -Command 更适合执行脚本文件
try:
    result = subprocess.run(
        ['powershell.exe', '-File', ps1_file_path],
        capture_output=True,
        text=True,
        check=True
    )
    print("脚本执行成功！")
    print("输出内容:")
    print(result.stdout)
except subprocess.CalledProcessError as e:
    print(f"脚本执行失败，返回码: {e.returncode}")
    print(f"错误信息: {e.stderr}")
except FileNotFoundError:
    print("错误: 未找到 powershell.exe 或脚本文件。")

使用 pypsrp 库 (功能更强大)

pypsrp 是一个专门为 PowerShell 设计的库，它不创建新的 shell 进程，而是直接与 PowerShell 引擎通信，这意味着它更快、更轻量，并且可以更好地处理复杂的脚本和流式输出。

安装 pypsrp

首先需要安装这个库：

pip install pypsrp

执行 PowerShell 命令

from pypsrp.powershell import PowerShell, RunspacePool
from pypsrp.wsman import WSMan
# 连接到本地的 PowerShell 引擎
# 使用 localhost 和默认端口 5985 (HTTP) 或 5986 (HTTPS)
wsman = WSMan("localhost")
runspace_pool = RunspacePool(wsman)
runspace_pool.open()
# 创建 PowerShell 对象
ps = PowerShell(runspace_pool)
# 添加要执行的命令
ps.add_command("Get-Process")
ps.add_parameter("Name", "powershell") # 获取名为 powershell 的进程
try:
    # 执行命令并获取结果
    # invoke() 会返回一个包含所有输出对象的列表
    results = ps.invoke()
    print("命令执行成功！")
    print("输出内容 (对象形式):")
    for item in results:
        # 输出是 Process 对象，可以像访问 Python 对象一样访问其属性
        print(f"  - {item.ProcessName} (PID: {item.Id})")
    # 也可以获取原始的输出流
    # print("\n原始输出流:")
    # print(ps.output)
finally:
    # 关闭 runspace，释放资源
    runspace_pool.close()

pypsrp 的优势:

• 性能高: 无需创建新进程，直接在现有进程中执行。
• 交互性强: 可以处理流式输出（输出、错误、进度信息），而 subprocess 通常需要等待命令结束才能获取所有输出。
• 面向对象: 返回的结果是 PowerShell 对象（如 Process 对象），可以直接访问其属性和方法，比解析文本字符串更可靠。

使用 pythonnet 库 (直接调用 .NET)

如果你想直接使用 .NET 的 System.Management.Automation 命名空间，pythonnet 是不二之选。

安装 pythonnet

pip install pythonnet

执行 PowerShell 命令

import clr
# 添加对 PowerShell 程序集的引用
# 这些是 .NET Framework 的标准程序集
clr.AddReference("System.Management.Automation")
clr.AddReference("System.Management.Automation")
# 导入所需的命名空间
from System.Management.Automation import PowerShell, RunspaceConfiguration
# 创建一个空的 runspace 配置
config = RunspaceConfiguration.Create()
# 创建一个 PowerShell 实例
ps = PowerShell.Create(config)
# 添加脚本命令
ps.AddScript("Get-Service | Where-Object {$_.Status -eq 'Running'} | Select-Object -First 3")
try:
    # 执行脚本
    # invoke() 返回一个 System.Collections.ObjectModel.Collection[IEnumerable]
    results = ps.Invoke()
    print("命令执行成功！")
    print("输出内容 (.NET 对象形式):")
    for service in results:
        # 输出是 ServiceController 对象
        print(f"  - {service.ServiceName}: {service.DisplayName}")
except Exception as e:
    print(f"执行过程中发生错误: {e}")
    # 也可以捕获 PowerShell 的错误流
    # for error in ps.Streams.Error.ReadAll():
    #     print(f"错误: {error.Exception.Message}")
finally:
    # 释放资源
    ps.Dispose()

总结与选择建议

给你的建议：

• 如果你只是想在 Python 里跑几个简单的 PowerShell 命令，直接使用 subprocess 就足够了，它最简单直接。
• 如果你正在构建一个复杂的、需要频繁与 PowerShell 交互的应用，或者发现 subprocess 的性能和输出处理方式满足不了你的需求，那么强烈推荐你学习并使用 pypsrp，它是为这个任务量身定做的最佳选择。
• 除非你有非常特殊的需求，否则一般不需要使用 pythonnet，因为它引入了额外的复杂性和依赖。