如何通过subprocess.run()在同一终端会话执行cd、ls等连续命令？

你当前实现的问题来自两点：

• cd是shell内置命令，没有对应的独立可执行文件，subprocess.run接收拆分后的命令列表、未指定shell运行环境时，会直接到系统PATH路径下查找名为cd的可执行程序，必然触发No such file or directory报错。
• 每次调用subprocess.run都会启动全新的独立子进程，进程间的工作目录、环境变量、权限上下文（比如sudo的认证缓存）完全隔离，上一条命令对会话状态的修改不会传递到下一次调用。

方案1：基于subprocess启动持久化shell进程 #

不需要每次执行命令都新建子进程，而是在程序启动时拉起一个长期运行的shell子进程，通过标准输入管道向进程发送命令，从标准输出管道读取执行结果。为了准确判断单条命令执行结束的时机，需要在每条命令后追加特殊结束标记，避免读操作阻塞。
参考实现代码：

import subprocess
import os
import sys

# 适配不同平台的子进程启动参数
if sys.platform == "win32":
    shell_proc = subprocess.Popen(
        ["cmd.exe"],
        stdin=subprocess.PIPE,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=subprocess.STDOUT,
        encoding="utf-8",
        creationflags=subprocess.CREATE_NEW_PROCESS_GROUP
    )
else:
    shell_proc = subprocess.Popen(
        ["bash", "-i"],  # -i参数启动交互模式，自动加载用户配置、保留sudo认证缓存
        stdin=subprocess.PIPE,
        stdout=subprocess.PIPE,
        stderr=subprocess.STDOUT,
        encoding="utf-8",
        preexec_fn=os.setsid  # 为子进程创建独立会话组，避免终端信号混乱
    )

# 自定义特殊结束标记，选择正常命令输出几乎不会出现的字符串即可
END_MARK = "===CMD_EXEC_DONE_MARK_13579==="

while True:
    command = input("Input:").strip()
    if not command:
        continue
    # 拼接命令：执行原命令 -> 输出返回码 -> 输出结束标记
    send_content = f"{command}\necho $?\necho '{END_MARK}'\n"
    shell_proc.stdin.write(send_content)
    shell_proc.stdin.flush()

    output_collect = []
    return_code = None
    while True:
        line = shell_proc.stdout.readline()
        if not line:
            break
        line_stripped = line.rstrip("\n")
        if line_stripped == END_MARK:
            break
        if return_code is None:
            # 结束标记前一行是命令的退出码
            return_code = line_stripped
            continue
        output_collect.append(line_stripped)
    
    print("\n".join(output_collect))
    # 可根据return_code自行处理命令执行错误的逻辑

该方案可以自动保留工作目录、环境变量、sudo缓存等会话状态，cd、多步sudo操作都能正常执行。注意不要用shell=True每次新建进程，这种方式依然会生成独立子进程，无法保留状态。

方案2：基于伪终端（PTY）实现真实终端行为 #

如果需要实现更接近原生终端的效果（比如支持vim、top这类全屏交互程序、支持彩色输出、命令自动补全等特性），管道方案无法满足需求——很多终端程序会检测运行环境，发现不是真实伪终端时会自动关闭交互模式直接退出。
这种场景可以直接基于伪终端实现，Python可以用标准库pty，或者封装更完善的第三方库pexpect，不需要自己维护结束标记，完全模拟原生终端的交互逻辑。
pexpect最简参考实现：

import pexpect

# 启动交互shell，指定终端行列尺寸
shell = pexpect.spawn("/bin/bash", encoding="utf-8", dimensions=(24, 80))
# 匹配shell提示符（可根据自己的终端提示符调整正则规则）
shell.expect(r"[\$#] $")

while True:
    command = input("Input:")
    shell.sendline(command)
    shell.expect(r"[\$#] $")
    # 剔除回显的命令本身，拿到纯输出内容
    raw_output = shell.before
    output = raw_output.split("\n", 1)[1] if "\n" in raw_output else raw_output
    print(output.rstrip("\n"))

该方案优势：

• 完全对齐原生终端行为，支持所有交互命令、内置命令，会话状态全程保留
• 自动处理sudo密码提示、全屏程序渲染等管道方案无法覆盖的场景
• 通过匹配shell提示符判断命令执行结束，不需要自定义特殊标记

• 该类实现确实存在较高权限风险，相当于将完整shell权限开放给输入源，绝对不要将未做校验的外部用户输入传入执行逻辑，避免触发任意命令执行漏洞。
• 管道方案仅适合执行普通单行命令，不支持需要控制终端的交互程序；如果要开发功能完整的终端模拟器，优先选择PTY方案。
• 实际生产使用时需要补充子进程退出监听、信号传递（比如Ctrl+C终止当前运行命令）、僵尸进程回收等边界逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yimeca