如何通过Python3的subprocess调用bash并启动交互式Python3解释器？

我用Python3的subprocess.Popen模块启动bash进程，尝试通过标准输入调用Python3解释器。bash的-s选项说明如下：

-s If the -s option is present, or if no arguments remain after
option processing, then commands are read from the standard
input. This option allows the positional parameters to be
set when invoking an interactive shell.

我编写了如下代码：

import subprocess
import sys

p = subprocess.Popen(["bash", "-s"], stdin=subprocess.PIPE,stderr=sys.stderr, stdout=sys.stdout)

p.stdin.write(b"python3\n")
p.stdin.flush()

print("Done")

但执行后仅输出Done，无法进入交互式Python3解释器：
实际输出

% python3 test.py 
Done

预期输出

% python3 test.py
Python 3.10.8 (main, Oct 13 2022, 10:17:43) [Clang 14.0.0 (clang-1400.0.29.102)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
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问题根源 #

你将bash的stdin设为subprocess.PIPE，这会让bash从Python进程的管道读取输入，而非终端。当bash执行python3后，Python解释器的stdin同样继承这个管道，而非终端的交互式输入。同时主进程打印Done后直接退出，导致管道关闭，Python解释器也随之终止。

另外，交互式程序（如bash、Python解释器）会检测是否运行在TTY终端环境中，若stdin是管道而非终端，会自动进入非交互模式，不会显示提示符。

解决方案 #

方法1：直接让bash执行Python并绑定终端

无需手动向bash发送命令，直接让bash启动Python解释器，并将子进程的标准输入输出绑定到当前终端：

import subprocess
import sys

p = subprocess.Popen(["bash", "-c", "python3"], 
                     stdin=sys.stdin, 
                     stdout=sys.stdout, 
                     stderr=sys.stderr)
p.wait()  # 等待子进程退出，避免主进程提前终止

方法2：若需通过bash标准输入发送命令（简化版）

如果必须通过bash的标准输入触发Python启动，同样需要将bash绑定到终端，并保持主进程存活：

import subprocess
import sys

# 启动bash并绑定到当前终端
p = subprocess.Popen(["bash"], 
                     stdin=sys.stdin, 
                     stdout=sys.stdout, 
                     stderr=sys.stderr)
p.wait()

此时bash启动后，你可以手动输入python3进入交互式解释器。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者HelloWorld