Python 对象生命周期特征

Question

注意：如果您知道任何（非详尽的）库代码可以满足我的要求，请启发 C/C++ 程序员，我会接受它作为答案。

我有一个全局变量设置为以下类的一个实例。其目的是允许我设置一些手动中断点，以便在 scrapy 蜘蛛中放置一些快速而肮脏的printf 样式调试点（我特别需要在满足某些条件来调整解析器时中断，有一些极其罕见的输入数据异常）——改编自this。

操作系统是 OS X 10.8。

import termios, fcntl, sys, os

class DebugWaitKeypress(object):
    def __init__(self):
        self.fd = sys.stdin.fileno()
        self.oldterm = termios.tcgetattr(self.fd)
        self.newattr = termios.tcgetattr(self.fd)
        self.newattr[3] = self.newattr[3] & ~termios.ICANON & ~termios.ECHO
        termios.tcsetattr(self.fd, termios.TCSANOW, self.newattr)

        self.oldflags = fcntl.fcntl(self.fd, fcntl.F_GETFL)
        fcntl.fcntl(self.fd, fcntl.F_SETFL, self.oldflags | os.O_NONBLOCK)

    def wait(self):
        sys.stdin.read(1)

    def __del__(self):
        print "called del"
        termios.tcsetattr(self.fd, termios.TCSAFLUSH, self.oldterm)
        fcntl.fcntl(self.fd, fcntl.F_SETFL, self.oldflags)

当我按下 Ctrl-C 并且进程正在展开时，我得到以下异常：

Exception AttributeError: "'NoneType' object has no attribute 'tcsetattr'" in <bound method DebugWaitKeypress.__del__ of <hon.spiders.custom_debug.DebugWaitKeypress object at 0x108985e50>> ignored

我想我错过了一些关于对象生命周期机制的东西？怎么补救这种情况。 AFAIK 任何类实例都应该在导入代码之前被销毁，不是吗？按照声明/定义的相反顺序。

如果在进程退出后终端没有搞砸，我会忽略这一点：D

编辑：

Delian 对 seth 回答的评论让我明白我需要使用 C main() 类似函数，或任何其他作为根函数占主导地位的函数/生成器并在那里初始化上下文。这样，当进程停止时，上下文管理器的__exit__ 方法将被调用。而且我不必在每次wait() 调用时重新编程终端流。

尽管重新编程的成本可能无关紧要，但最好知道如何在 python 中使用这些基本的 C/C++ 语义。

编辑 2：

在与标准输入混淆时，Twisted（scrapy 使用）会变得很糟糕。所以我不得不解决文件IO的问题。

Answer 1

长话短说：__del__ 对此毫无用处（以及几乎任何其他用途；您可能应该忘记它的存在）。如果您想要确定性清理，请使用上下文管理器。

AFAIK 任何类实例都应该在导入代码之前被销毁，不是吗？按照声明/定义的相反顺序。

那是 C++。忘了它。 Python 不关心这一点，事实上它甚至不关心大多数需要做的事情。整个 Python 语言中没有声明之类的东西，模块级变量存储在本质上是一个无序关联数组中。变量不存储对象，它们存储引用（不是 C++ 引用，它们基本上是没有指针算法的指针）——对象在堆上，不知道关于变量、绑定的事情、语句或语句顺序。

此外，当一个对象被垃圾回收时，它是否完全被 gc'd 是未定义的。由于引用计数，您在 CPython 中获得了大部分确定性的图片，但即使在那里，它也会在您有周期的第二秒下降。结果是__del__ 可能在任何时间点被调用（包括当模块的一半已经被拆除时）或根本不被调用。多个定义 __del__ 的对象相互引用也很麻烦，尽管一些 GC 努力做正确的事情。

底线是，您可以在 __del__ 运行时假设很少，因此您不能做很多事情。您可以最后一次处理本应通过另一种方法清理但没有清理的资源，仅此而已。经验法则：永远不要依赖它来完成任何事情强制性。

改为创建一个context manager and use it via with。您可以进行确定性清理，而无需担心对象的生命周期。因为，说实话，对象生命周期和资源生命周期是两个完全不同的东西，并且只纠缠在 C++ 中，因为它是在那种环境中进行资源管理的最佳方式。在 Python 中，RAII 不适用，取而代之的是：

with <context manager> as var:
    # do something
# "context closed", whatever that means - for resources, usually cleanup

顺便说一句，您可以通过contextlib 更方便地定义它（从您的版本快速音译，可能包含错误或丑陋）：

from contextlib import contextmanager


@contextmanager
def debug_wait_keypress():
    fd = sys.stdin.fileno()
    oldterm = termios.tcgetattr(fd)
    newattr = termios.tcgetattr(fd)
    newattr[3] = newattr[3] & ~termios.ICANON & ~termios.ECHO
    termios.tcsetattr(fd, termios.TCSANOW, newattr)
    oldflags = fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_GETFL)
    fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_SETFL, oldflags | os.O_NONBLOCK)
    try:
        yield
    finally:
        termios.tcsetattr(fd, termios.TCSAFLUSH, oldterm)
        fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_SETFL, oldflags)

您的wait 方法变为免费函数。

Answer 2

如果调用__del__，它会在对象的引用计数为零之后的某个时间发生，并且可能直到程序结束，并且没有任何特定的顺序。您也不能依赖__del__ 中可用的任何外部（尤其是全局变量）。

在您的情况下，python 在调用 DebugWaitKeyPress.__del__ 之前清理了对 termios 模块的引用。这就是您收到'NoneType' object has no attribute 'tcsetattr' 消息的原因。 termios 在您尝试使用它时是 None。

我猜你最好实现一个context manager，并将你的__del__代码放在__exit__中。

那么你就可以这样说：

with DebugWaitKeypress(...) as thing:
    do_something_with_it(thing)
# here, __exit__() is called to do cleanup

来自object.__del__ docs：

由于 __del__() 方法的不稳定情况 调用，在执行期间发生的异常将被忽略，并且 而是将警告打印到 sys.stderr。此外，当 __del__() 是 响应模块被删除而调用（例如，当执行 程序完成），__del__() 方法引用的其他全局变量 可能已经被删除或正在被拆除 （例如进口机器关闭）。因此，__del__() 方法应该做保持外部所需的绝对最低限度 不变量。从 1.5 版开始，Python 保证全局变量 名称以下划线开头的将被删除 删除其他全局变量之前的模块；如果没有其他参考 存在这样的全局变量，这可能有助于确保导入的模块 在调用 __del__() 方法时仍然可用。