我使用subprocess模块启动子流程并连接到其输出流(标准输出)。我希望能够对其标准输出执行非阻塞读取。是否有一种方法使.readline非阻塞或在我调用.readline之前检查流上是否有数据?我希望这是可移植的,或者至少可以在Windows和Linux下工作。

下面是我现在怎么做的(如果没有数据可用,它会阻塞在.readline上):

p = subprocess.Popen('myprogram.exe', stdout = subprocess.PIPE)
output_str = p.stdout.readline()

当前回答

我的问题有点不同,因为我想从正在运行的进程中收集stdout和stderr,但最终是一样的,因为我想在小部件生成时在小部件中呈现输出。

我不希望使用队列或额外的线程来解决许多建议的解决方案,因为执行运行另一个脚本并收集其输出这样的常见任务应该不需要它们。

在阅读了建议的解决方案和python文档后,我解决了以下实现的问题。是的,它只适用于POSIX,因为我正在使用select函数调用。

我同意,对于这样一个常见的脚本任务,文档是令人困惑的,实现是尴尬的。我相信旧版本的python对Popen有不同的默认值和不同的解释,所以造成了很多困惑。这似乎对Python 2.7.12和3.5.2都很有效。

关键是将bufsize=1设置为行缓冲,然后universal_newlines=True处理为文本文件而不是二进制文件,这似乎成为设置bufsize=1时的默认值。

class workerThread(QThread):
   def __init__(self, cmd):
      QThread.__init__(self)
      self.cmd = cmd
      self.result = None           ## return code
      self.error = None            ## flag indicates an error
      self.errorstr = ""           ## info message about the error

   def __del__(self):
      self.wait()
      DEBUG("Thread removed")

   def run(self):
      cmd_list = self.cmd.split(" ")   
      try:
         cmd = subprocess.Popen(cmd_list, bufsize=1, stdin=None
                                        , universal_newlines=True
                                        , stderr=subprocess.PIPE
                                        , stdout=subprocess.PIPE)
      except OSError:
         self.error = 1
         self.errorstr = "Failed to execute " + self.cmd
         ERROR(self.errorstr)
      finally:
         VERBOSE("task started...")
      import select
      while True:
         try:
            r,w,x = select.select([cmd.stdout, cmd.stderr],[],[])
            if cmd.stderr in r:
               line = cmd.stderr.readline()
               if line != "":
                  line = line.strip()
                  self.emit(SIGNAL("update_error(QString)"), line)
            if cmd.stdout in r:
               line = cmd.stdout.readline()
               if line == "":
                  break
               line = line.strip()
               self.emit(SIGNAL("update_output(QString)"), line)
         except IOError:
            pass
      cmd.wait()
      self.result = cmd.returncode
      if self.result < 0:
         self.error = 1
         self.errorstr = "Task terminated by signal " + str(self.result)
         ERROR(self.errorstr)
         return
      if self.result:
         self.error = 1
         self.errorstr = "exit code " + str(self.result)
         ERROR(self.errorstr)
         return
      return

ERROR, DEBUG和VERBOSE仅仅是将输出打印到终端的宏。

这个解决方案在我看来是99.99%有效的,因为它仍然使用了阻塞readline函数,所以我们假设子进程很好,输出完整的行。

我欢迎反馈,以改进解决方案,因为我仍然是Python新手。

其他回答

为什么要打扰线程和队列? 与readline()不同,BufferedReader.read1()不会阻塞等待\r\n,如果有任何输出进入,它会尽快返回。

#!/usr/bin/python
from subprocess import Popen, PIPE, STDOUT
import io

def __main__():
    try:
        p = Popen( ["ping", "-n", "3", "127.0.0.1"], stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=STDOUT )
    except: print("Popen failed"); quit()
    sout = io.open(p.stdout.fileno(), 'rb', closefd=False)
    while True:
        buf = sout.read1(1024)
        if len(buf) == 0: break
        print buf,

if __name__ == '__main__':
    __main__()

下面是一个基于线程的简单解决方案:

适用于Linux和Windows(不依赖于select)。 异步读取stdout和stderr。 不依赖于具有任意等待时间的活动轮询(CPU友好)。 不使用asyncio(这可能与其他库冲突)。 一直运行到子进程终止为止。

printer.py

import time
import sys

sys.stdout.write("Hello\n")
sys.stdout.flush()
time.sleep(1)
sys.stdout.write("World!\n")
sys.stdout.flush()
time.sleep(1)
sys.stderr.write("That's an error\n")
sys.stderr.flush()
time.sleep(2)
sys.stdout.write("Actually, I'm fine\n")
sys.stdout.flush()
time.sleep(1)

reader.py

import queue
import subprocess
import sys
import threading


def enqueue_stream(stream, queue, type):
    for line in iter(stream.readline, b''):
        queue.put(str(type) + line.decode('utf-8'))
    stream.close()


def enqueue_process(process, queue):
    process.wait()
    queue.put('x')


p = subprocess.Popen('python printer.py', stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
q = queue.Queue()
to = threading.Thread(target=enqueue_stream, args=(p.stdout, q, 1))
te = threading.Thread(target=enqueue_stream, args=(p.stderr, q, 2))
tp = threading.Thread(target=enqueue_process, args=(p, q))
te.start()
to.start()
tp.start()

while True:
    line = q.get()
    if line[0] == 'x':
        break
    if line[0] == '2':  # stderr
        sys.stdout.write("\033[0;31m")  # ANSI red color
    sys.stdout.write(line[1:])
    if line[0] == '2':
        sys.stdout.write("\033[0m")  # reset ANSI code
    sys.stdout.flush()

tp.join()
to.join()
te.join()

不是第一个,也可能不是最后一个,我已经构建了一个包,它使用两种不同的方法执行非阻塞标准输出PIPE读取,一种是基于J.F. Sebastian (@jfs)的答案,另一种是一个简单的communication()循环,使用线程检查超时。

两种标准输出捕获方法都在Linux和Windows下进行了测试,截至撰写本文时,Python版本从2.7到3.9

由于它是非阻塞的,它保证了超时强制,即使有多个子进程和孙子进程,甚至在Python 2.7下也是如此。

该包还处理字节和文本标准输出编码,当试图捕获EOF时,这是一个噩梦。

您可以在https://github.com/netinvent/command_runner上找到该软件包

如果你需要一些经过良好测试的非阻塞读取实现,可以尝试一下(或修改代码):

pip install command_runner

from command_runner import command_runner

exit_code, output = command_runner('ping 127.0.0.1', timeout=3)
exit_code, output = command_runner('echo hello world, shell=True)
exit_code, output = command_runner('some command', stdout='some_file')

您可以在_poll_process()或_monitor_process()中找到核心的非阻塞读取代码,这取决于所使用的捕获方法。 在此基础上,您可以实现自己想要的功能,或者简单地使用整个包作为子进程替换来执行命令。

现有的解决方案不适合我(详情见下文)。最后成功的是使用read(1)实现readline(基于这个答案)。后者不阻塞:

from subprocess import Popen, PIPE
from threading import Thread
def process_output(myprocess): #output-consuming thread
    nextline = None
    buf = ''
    while True:
        #--- extract line using read(1)
        out = myprocess.stdout.read(1)
        if out == '' and myprocess.poll() != None: break
        if out != '':
            buf += out
            if out == '\n':
                nextline = buf
                buf = ''
        if not nextline: continue
        line = nextline
        nextline = None

        #--- do whatever you want with line here
        print 'Line is:', line
    myprocess.stdout.close()

myprocess = Popen('myprogram.exe', stdout=PIPE) #output-producing process
p1 = Thread(target=process_output, args=(myprocess,)) #output-consuming thread
p1.daemon = True
p1.start()

#--- do whatever here and then kill process and thread if needed
if myprocess.poll() == None: #kill process; will automatically stop thread
    myprocess.kill()
    myprocess.wait()
if p1 and p1.is_alive(): #wait for thread to finish
    p1.join()

为什么现有的解决方案不起作用:

Solutions that require readline (including the Queue based ones) always block. It is difficult (impossible?) to kill the thread that executes readline. It only gets killed when the process that created it finishes, but not when the output-producing process is killed. Mixing low-level fcntl with high-level readline calls may not work properly as anonnn has pointed out. Using select.poll() is neat, but doesn't work on Windows according to python docs. Using third-party libraries seems overkill for this task and adds additional dependencies.

试试asyncproc模块。例如:

import os
from asyncproc import Process
myProc = Process("myprogram.app")

while True:
    # check to see if process has ended
    poll = myProc.wait(os.WNOHANG)
    if poll != None:
        break
    # print any new output
    out = myProc.read()
    if out != "":
        print out

该模块负责S.Lott建议的所有线程。