Python pexpect 自动交互库详解：核心命令与 SSH 实战

pexpect 概述与应用场景

Pexpect 是一个基于 Expect 语言开发的 Python 模块，旨在启动子程序并通过正则表达式匹配输出内容，从而实现与程序的自动交互。其应用场景广泛，包括与 ssh、ftp、telnet 等网络协议的自动交互，跨机器自动安装软件包，以及命令行环境下的软件测试自动化。

整体流程主要包含以下几个步骤：

启动目标程序

程序运行过程中等待人工判断或输入

Expect 模块通过关键字匹配识别程序输出

根据匹配到的关键字，向程序发送对应的响应字符

核心命令：spawn、expect 与 send

基本使用逻辑如下：

pexpect 的核心操作围绕三个关键命令展开：

首先，使用 spawn 命令来执行指定的程序。

其次，使用 expect 命令等待程序打印到标准输出的特定关键字。

最后，当检测到指定关键字后，利用 send 方法向程序发送相应的字符串。

第一步仅需执行一次，随后程序会在循环中不断重复第二、三步，逐步完成整个交互过程。理解这一概念后，pexpect 的使用便变得简单直观。此外，pexpect 还提供了许多外围辅助方法以增强功能。

spawn() 执行与参数设置

spawn() - 执行程序

spawn() 方法用于启动一个程序，并返回该程序的操作句柄。后续所有对该程序的操作均通过此句柄进行，例如：

process = pexpect.spawn('ftp sw-tftp')

上述 spawn() 中的字符串即为要执行的程序，此处示例为建立到 sw-tftp 服务器的 ftp 连接。spawn() 的第一个参数是执行的命令，还可以指定其他参数，如 timeout=60 设置超时时间，具体细节将在后文介绍。

process 变量即为 spawn() 返回的程序操作句柄，它是后续所有操作的基础，因此至关重要。

注意：spawn() 或 pexpect 不会自动转译特殊字符。例如，| 和 * 在 Linux Shell 中具有特殊含义，但在 pexpect 中不会被解析。若需在 Linux 系统中使用这些符号的正确语义，必须通过 shell 参数运行，这是常见的易错点。

正确的使用方式如下：

process = pexpect.spawn('/bin/bash –c "ls –l | grep LOG > log_list.txt"')

expect() 关键字匹配机制

expect() - 关键字匹配

当 spawn() 启动程序并返回控制句柄后，即可使用 expect() 方法等待指定的关键字。该方法匹配成功时返回 0；若匹配关键字为列表，则返回列表中匹配项的索引（从 0 开始计数）。

send() 与 sendline() 字符串发送

send() - 发送字符串

send() 是三大关键操作之一，用于向子程序发送指定字符串，用法如下：

process.expect("ftp>")
process.send("by\n")

该方法返回成功发送的字符数量。

sendline() - 发送带换行符的字符串

sendline() 与 send() 的唯一区别在于，前者会在发送字符串后自动添加回车换行符，因此适用场景有所不同：

若只需发送字符而不需回车，使用 send()。

若发送字符后需要回车确认，使用 sendline()。

该方法同样返回发送的字符数量。

sendcontrol() 控制信号处理

sendcontrol() - 发送控制信号

sendcontrol() 用于向子程序发送控制字符，如 <kbd>ctrl+C</kbd> 或 <kbd>ctrl+D</kbd>。例如，若要发送 <kbd>ctrl+G</kbd>，代码如下：

process.sendcontrol('g')

SSH 自动化与 pxssh 封装

简单实例演示：

command = 'ssh '+username+'@'+host 
child = pexpect.spawn(command) 
ret = child.expect([pexpect.TIMEOUT,'Are you sure you want to continue connecting','[P|p]assword']+PROMPT) 
if ret == 0: 
  print('[-] Error Connecting') 
  return 
if ret == 1: 
  child.sendline('yes') 
  ret = child.expect([pexpect.TIMEOUT,'[p|P]assword']) 
  if ret == 0: 
    print('[-] Error Connecting') 
    return 
  if ret == 1: 
    send_command(password) 
    return 
if ret == 2: 
  send_command(password) 
  return 
return child

注：针对 SSH 远程登录，pexpect 衍生出了 pxssh 类，在 SSH 会话操作上进行了封装。

其常用方法包括：

login() # 建立 SSH 连接

logout() # 断开 SSH 连接

prompt() # 等待系统提示符，用于判断命令是否执行结束

更多详情可参考：https://www.jb51.net/article/156232.htm

以上关于 Python pexpect 实现自动交互的内容分享完毕，希望能为读者提供参考与支持。