Python脚本在后台运行时挂起

Question

我有一个 Python 脚本（在 2.7 上运行），当我从命令行和后台运行它时，它的行为会有所不同。当我从终端运行它时，它按预期运行，两个线程作为守护进程运行，将输出写入窗口，而主循环等待退出命令。它永远运行，直到我输入退出：

python test.py

当同一个程序在后台运行时，两个线程都运行一次，然后程序挂起（我已将其范围缩小到 raw_input，我想我做了一个错误的假设，即两个线程会继续运行，即使在后台运行，而 raw_input 阻塞了主线程。例如，由于在这种情况下没有输入，因此两个线程基本上将永远运行）。

python test.py &

我的目标是让一个程序运行这些循环（可能永远），但如果我从终端运行它会接受输入。

为了让程序在终端/后台运行，我是否需要在 raw_input 之前放置一个 if 语句来检查它是否在后台，或者我是否遗漏了其他有用的语句？

import sys
import time
from threading import Thread

def threadOne():
    while True:
        print("Thread 1")
        time.sleep(1)

def threadTwo():
    while True:
        print("Thread 2")
        time.sleep(1)

# Run the threads in the background as daemons
threadOne = Thread(target = threadOne)
threadOne.daemon = True
threadOne.start()

threadTwo = Thread(target = threadTwo)
threadTwo.daemon = True
threadTwo.start()

# Main input loop.  This will allow us to enter input.  The
# threads will run forever unless "quit" is entered.  This
# doesn't run when the program is run in the background (I
# incorrectly assumed it would just run forever with no input 
# ever being entered in that scenario).
while True:
    userInput = ""
    userInput = raw_input("")
    time.sleep(1)

    # This should allow us to exit out
    if str(userInput) == "quit":
        sys.exit()

Answer 1

为了让程序在终端/后台运行，我是否需要在 raw_input 之前放置一个 if 语句来检查它是否在后台，或者我是否遗漏了其他有用的语句？

在某种程度上，这可能有效（我假设您在 *nix 上运行它），但是如果用户要将进程发送回后台（即使用 Ctrl 暂停它Z 然后在后台使用%&) 恢复它，而raw_input 正在等待用户输入，然后stdin 上的读取将被阻止，因为它在后台，从而导致内核停止进程，因为这就是 stdio 的工作方式。如果这是可以接受的（基本上用户必须在暂停进程之前按回车键），您可以简单地这样做：

import os

while True:
    userInput = ""
    if os.getpgrp() == os.tcgetpgrp(sys.stdout.fileno()):
        userInput = raw_input("")
    time.sleep(1)

os.getpgrp 所做的是返回当前 os 组的 id，然后os.tcgetpgrp 获取与该进程的 stdout 关联的进程组，如果它们匹配，则表示该进程当前在前台，这意味着您可能可以在不阻塞线程的情况下调用raw_input。

另一个问题提出了类似的问题，我有一个更长的解释：Freeze stdin when in the background, unfreeze it when in the foreground。

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更好的方法是将它与 select.poll 结合起来，并从标准 I/O 中单独处理交互式 I/O（直接使用 /dev/tty），因为您不希望 stdin/stdout 重定向被“污染”那。这是包含这两个想法的更完整版本：

tty_in = open('/dev/tty', 'r')
tty_out = open('/dev/tty', 'w')
fn = tty_in.fileno()
poll = select.poll()
poll.register(fn, select.POLLIN)

while True:
    if os.getpgrp() == os.tcgetpgrp(fn) and poll.poll(10):  # 10 ms
        # poll should only return if the input buffer is filled,
        # which is triggered when a user enters a complete line,
        # which lets the following readline call to not block on
        # a lack of input.
        userInput = tty_in.readline()
        # This should allow us to exit out
        if userInput.strip() == "quit":
            sys.exit()

仍然需要后台/前台检测，因为进程没有完全脱离外壳（因为它可以被带回前台）因此poll 将返回 tty 的fileno 如果发送任何输入进入shell，如果这触发了readline，它将停止进程。

这种解决方案的优点是不需要用户在raw_input捕获并阻止stdin停止进程之前快速暂停任务以将其发送回后台（因为poll检查是否有要读取的输入），并允许正确的标准输入/标准输出重定向（因为所有交互式输入都通过/dev/tty 处理），因此用户可以执行以下操作：

$ python script.py < script.py 2> stderr
input stream length: 2116

在下面的完整示例中，它还向用户提供提示，即每当发送命令或每当进程返回前台时都会显示>，并将整个内容包装在main 函数中，并修改了第二个线程以在 stderr 上吐出东西：

import os
import select
import sys
import time
from threading import Thread

def threadOne():
    while True:
        print("Thread 1")
        time.sleep(1)

def threadTwo():
    while True:
        # python 2 print does not support file argument like python 3,
        # so writing to sys.stderr directly to simulate error message.
        sys.stderr.write("Thread 2\n")
        time.sleep(1)

# Run the threads in the background
threadOne = Thread(target = threadOne)
threadOne.daemon = True

threadTwo = Thread(target = threadTwo)
threadTwo.daemon = True

def main():
    threadOne.start()
    threadTwo.start()

    tty_in = open('/dev/tty', 'r')
    tty_out = open('/dev/tty', 'w')
    fn = tty_in.fileno()
    poll = select.poll()
    poll.register(fn, select.POLLIN)

    userInput = ""
    chars = []
    prompt = True

    while True:
        if os.getpgrp() == os.tcgetpgrp(fn) and poll.poll(10):  # 10 ms
            # poll should only return if the input buffer is filled,
            # which is triggered when a user enters a complete line,
            # which lets the following readline call to not block on
            # a lack of input.
            userInput = tty_in.readline()
            # This should allow us to exit out
            if userInput.strip() == "quit":
                sys.exit()
            # alternatively an empty string from Ctrl-D could be the
            # other exit method.
            else:
                tty_out.write("user input: %s\n" % userInput)
                prompt = True
        elif not os.getpgrp() == os.tcgetpgrp(fn):
            time.sleep(0.1)
            if os.getpgrp() == os.tcgetpgrp(fn):
                # back to foreground, print a prompt:
                prompt = True

        if prompt:
            tty_out.write('> ')
            tty_out.flush()
            prompt = False

if __name__ == '__main__':
    try:
        # Uncomment if you are expecting stdin
        # print('input stream length: %d ' % len(sys.stdin.read()))
        main()
    except KeyboardInterrupt:
        print("Forcibly interrupted.  Quitting")
        sys.exit()  # maybe with an error code

这是一个有趣的练习；如果我可以说，这是一个相当好的和有趣的问题。

最后一点：这不是跨平台的，它不会在 Windows 上运行，因为它没有 select.poll 和 /dev/tty。