如何打印和显示子进程 stdout 和 stderr 输出而不失真？

Question

也许有人在外面可以帮助我解决这个问题。 （我在 SO 上看到了许多与此类似的问题，但没有一个同时处理标准输出和标准错误，或者处理与我的情况非常相似的情况，因此提出了这个新问题。）

我有一个 python 函数，它打开一个子进程，等待它完成，然后输出返回码，以及标准输出和标准错误管道的内容。在进程运行时，我还想在填充两个管道时显示它们的输出。我的第一次尝试结果是这样的：

process = subprocess.Popen(args, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)

stdout = str()
stderr = str()
returnCode = None
while True:
    # collect return code and pipe info
    stdoutPiece = process.stdout.read()
    stdout = stdout + stdoutPiece
    stderrPiece = process.stderr.read()
    stderr = stderr + stderrPiece
    returnCode = process.poll()

    # check for the end of pipes and return code
    if stdoutPiece == '' and stderrPiece == '' and returnCode != None:
        return returnCode, stdout, stderr

    if stdoutPiece != '': print(stdoutPiece)
    if stderrPiece != '': print(stderrPiece)

这有几个问题。因为read() 一直读取到EOF，所以while 循环的第一行在子进程关闭管道之前不会返回。

我可以将read() 替换为read(int)，但打印输出失真，在读取字符的末尾被截断。我可以用readline() 代替，但是当同时出现许多输出和错误时，打印输出会失真。

也许有一个我不知道的read-until-end-of-buffer() 变体？还是可以实现？

也许最好按照answer to another post 中的建议实现sys.stdout 包装器？但是，我只想在此函数中使用包装器。

社区还有其他想法吗？

感谢您的帮助！ :)

编辑：解决方案确实应该是跨平台的，但如果您有不跨平台的想法，请将它们分享出去以保持头脑风暴的进行。

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对于我的另一个 python 子进程头抓手，请查看我在 accounting for subprocess overhead in timing 上的另一个问题。

Answer 1

使用fcntl.fcntl 使管道非阻塞，并使用select.select 等待数据在任一管道中可用。例如：

# Helper function to add the O_NONBLOCK flag to a file descriptor
def make_async(fd):
    fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_SETFL, fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_GETFL) | os.O_NONBLOCK)

# Helper function to read some data from a file descriptor, ignoring EAGAIN errors
def read_async(fd):
    try:
        return fd.read()
    except IOError, e:
        if e.errno != errno.EAGAIN:
            raise e
        else:
            return ''

process = subprocess.Popen(args, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)
make_async(process.stdout)
make_async(process.stderr)

stdout = str()
stderr = str()
returnCode = None

while True:
    # Wait for data to become available 
    select.select([process.stdout, process.stderr], [], [])

    # Try reading some data from each
    stdoutPiece = read_async(process.stdout)
    stderrPiece = read_async(process.stderr)

    if stdoutPiece:
        print stdoutPiece,
    if stderrPiece:
        print stderrPiece,

    stdout += stdoutPiece
    stderr += stderrPiece
    returnCode = process.poll()

    if returnCode != None:
        return (returnCode, stdout, stderr)

请注意，fcntl 仅适用于类 Unix 平台，包括 Cygwin。

如果您需要它在没有 Cygwin 的情况下在 Windows 上工作，这是可行的，但要困难得多。您必须：

• 使用 pywin32 库调用本机 Win32 API
• 使用SetNamedPipeHandleState 和PIPE_NOWAIT 使stdout 和stderr 管道无阻塞
• 使用WaitForMultipleObjects 而不是select 等待数据可用
• 使用ReadFile读取数据

Answer 2

结合this answer 和this，下面的代码对我有用：

import subprocess, sys
p = subprocess.Popen(args, stderr=sys.stdout.fileno(), stdout=subprocess.PIPE)
for line in iter(p.stdout.readline, ""):
 print line,

Answer 3

当我测试它时，似乎 readline() 被阻塞了。但是，我能够使用线程分别访问 stdout 和 stderr 。代码示例如下：

import os
import sys
import subprocess
import threading

class printstd(threading.Thread):
    def __init__(self, std, printstring):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.std = std
        self.printstring = printstring
    def run(self):
        while True:
          line = self.std.readline()
          if line != '':
            print self.printstring, line.rstrip()
          else:
            break

pythonfile = os.path.join(os.getcwd(), 'mypythonfile.py')

process = subprocess.Popen([sys.executable,'-u',pythonfile], shell=True, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE)

print 'Process ID:', process.pid

thread1 = printstd(process.stdout, 'stdout:')
thread2 = printstd(process.stderr, 'stderr:')

thread1.start()
thread2.start()

threads = []

threads.append(thread1)
threads.append(thread2)

for t in threads:
    t.join()

但是，我不确定这是线程安全的。