在Python中对子进程进行非阻塞读取

我正在使用子流程模块来启动子流程并连接到其输出流（stdout）。我希望能够在其stdout上执行非阻塞读取。有没有一种方法可以使.readline无阻塞或在调用之前检查流中是否有数据.readline？我希望这是可移植的，或者至少要在Windows和Linux下工作。

这是我目前的操作方式（.readline如果没有可用数据，则会阻塞）：

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

fcntl，select，asyncproc不会在这种情况下帮助。

不管使用什么操作系统，一种可靠地读取流而不阻塞的可靠方法是使用Queue.get_nowait()：

import sys
from subprocess import PIPE, Popen
from threading  import Thread

try:
    from queue import Queue, Empty
except ImportError:
    from Queue import Queue, Empty  # python 2.x

ON_POSIX = 'posix' in sys.builtin_module_names

def enqueue_output(out, queue):
    for line in iter(out.readline, b''):
        queue.put(line)
    out.close()

p = Popen(['myprogram.exe'], stdout=PIPE, bufsize=1, close_fds=ON_POSIX)
q = Queue()
t = Thread(target=enqueue_output, args=(p.stdout, q))
t.daemon = True # thread dies with the program
t.start()

# ... do other things here

# read line without blocking
try:  line = q.get_nowait() # or q.get(timeout=.1)
except Empty:
    print('no output yet')
else: # got line
    # ... do something with line

我经常遇到类似的问题。我经常编写的Python程序需要具有执行一些主要功能的能力，同时还要从命令行（stdin）接受用户输入。仅将用户输入处理功能放在另一个线程中并不能解决问题，因为会readline()阻塞并且没有超时。如果主要功能已经完成，并且不再需要等待进一步的用户输入，我通常希望我的程序退出，但是不能，因为readline()仍然在另一个线程中等待一行。我发现此问题的解决方案是使用fcntl模块使stdin成为非阻塞文件：

import fcntl
import os
import sys

# make stdin a non-blocking file
fd = sys.stdin.fileno()
fl = fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_GETFL)
fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_SETFL, fl | os.O_NONBLOCK)

# user input handling thread
while mainThreadIsRunning:
      try: input = sys.stdin.readline()
      except: continue
      handleInput(input)

在我看来，这比使用选择或信号模块来解决此问题要干净一些，但是再说一次，它仅适用于UNIX ...

Python 3.4引入了用于异步IO 模块的新临时API。asyncio

该方法类似于twisted@Bryan Ward的基于答案 -定义协议，并在数据准备好后立即调用其方法：

#!/usr/bin/env python3
import asyncio
import os

class SubprocessProtocol(asyncio.SubprocessProtocol):
    def pipe_data_received(self, fd, data):
        if fd == 1: # got stdout data (bytes)
            print(data)

    def connection_lost(self, exc):
        loop.stop() # end loop.run_forever()

if os.name == 'nt':
    loop = asyncio.ProactorEventLoop() # for subprocess' pipes on Windows
    asyncio.set_event_loop(loop)
else:
    loop = asyncio.get_event_loop()
try:
    loop.run_until_complete(loop.subprocess_exec(SubprocessProtocol, 
        "myprogram.exe", "arg1", "arg2"))
    loop.run_forever()
finally:
    loop.close()

请参阅docs中的“子流程”。

有一个高级接口asyncio.create_subprocess_exec()，该接口返回允许使用协程 （使用/ Python 3.5+语法）异步读取行的Process对象：StreamReader.readline()asyncawait

#!/usr/bin/env python3.5
import asyncio
import locale
import sys
from asyncio.subprocess import PIPE
from contextlib import closing

async def readline_and_kill(*args):
    # start child process
    process = await asyncio.create_subprocess_exec(*args, stdout=PIPE)

    # read line (sequence of bytes ending with b'\n') asynchronously
    async for line in process.stdout:
        print("got line:", line.decode(locale.getpreferredencoding(False)))
        break
    process.kill()
    return await process.wait() # wait for the child process to exit


if sys.platform == "win32":
    loop = asyncio.ProactorEventLoop()
    asyncio.set_event_loop(loop)
else:
    loop = asyncio.get_event_loop()

with closing(loop):
    sys.exit(loop.run_until_complete(readline_and_kill(
        "myprogram.exe", "arg1", "arg2")))

readline_and_kill() 执行以下任务：

• 启动子进程，将其标准输出重定向到管道
• 从子进程的stdout异步读取一行
• 杀死子进程
• 等待它退出

如有必要，每个步骤可能会受到超时秒数的限制。

尝试使用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。

您可以在Twisted中非常轻松地执行此操作。根据您现有的代码库，这可能不是那么容易使用，但是如果您要构建一个扭曲的应用程序，那么类似这样的事情将变得微不足道。您创建一个ProcessProtocol类，并重写该outReceived()方法。扭曲（取决于所使用的反应堆）通常只是一个大select()循环，其中安装了用于处理来自不同文件描述符（通常是网络套接字）的数据的回调。因此，该outReceived()方法只是安装用于处理来自的数据的回调STDOUT。演示此行为的简单示例如下：

from twisted.internet import protocol, reactor

class MyProcessProtocol(protocol.ProcessProtocol):

    def outReceived(self, data):
        print data

proc = MyProcessProtocol()
reactor.spawnProcess(proc, './myprogram', ['./myprogram', 'arg1', 'arg2', 'arg3'])
reactor.run()

在扭曲的文档对此有一些有用的信息。

如果您围绕Twisted构建整个应用程序，它将与本地或远程的其他进程进行异步通信，就像这样非常优雅。另一方面，如果您的程序不是基于Twisted构建的，那么它实际上并没有那么大的帮助。希望这对其他读者有帮助，即使它不适用于您的特定应用程序。

使用select＆read（1）。

import subprocess     #no new requirements
def readAllSoFar(proc, retVal=''): 
  while (select.select([proc.stdout],[],[],0)[0]!=[]):   
    retVal+=proc.stdout.read(1)
  return retVal
p = subprocess.Popen(['/bin/ls'], stdout=subprocess.PIPE)
while not p.poll():
  print (readAllSoFar(p))

对于类似readline（）的：

lines = ['']
while not p.poll():
  lines = readAllSoFar(p, lines[-1]).split('\n')
  for a in range(len(lines)-1):
    print a
lines = readAllSoFar(p, lines[-1]).split('\n')
for a in range(len(lines)-1):
  print a

一种解决方案是使另一个进程执行该进程的读取，或者使该进程的线程超时。

这是超时功能的线程版本：

http://code.activestate.com/recipes/473878/

但是，您需要在输入stdout时对其进行阅读吗？另一个解决方案可能是将输出转储到文件中，并等待使用p.wait（）完成该过程。

f = open('myprogram_output.txt','w')
p = subprocess.Popen('myprogram.exe', stdout=f)
p.wait()
f.close()


str = open('myprogram_output.txt','r').read()

免责声明：这仅适用于龙卷风

您可以通过将fd设置为非阻塞，然后使用ioloop来注册回调来实现。我将其包装在一个名为tornado_subprocess的鸡蛋中，您可以通过PyPI安装它：

easy_install tornado_subprocess

现在您可以执行以下操作：

import tornado_subprocess
import tornado.ioloop

    def print_res( status, stdout, stderr ) :
    print status, stdout, stderr
    if status == 0:
        print "OK:"
        print stdout
    else:
        print "ERROR:"
        print stderr

t = tornado_subprocess.Subprocess( print_res, timeout=30, args=[ "cat", "/etc/passwd" ] )
t.start()
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

您也可以将其与RequestHandler一起使用

class MyHandler(tornado.web.RequestHandler):
    def on_done(self, status, stdout, stderr):
        self.write( stdout )
        self.finish()

    @tornado.web.asynchronous
    def get(self):
        t = tornado_subprocess.Subprocess( self.on_done, timeout=30, args=[ "cat", "/etc/passwd" ] )
        t.start()

现有解决方案对我不起作用（详细信息如下）。最终有效的方法是使用read（1）实现readline（基于此答案）。后者不会阻止：

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=(dcmpid,)) #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()

为什么现有解决方案不起作用：

1. 需要readline的解决方案（包括基于Queue的解决方案）始终会阻塞。很难（不可能？）杀死执行readline的线程。它仅在创建它的过程完成时被杀死，而在产生输出的过程被杀死时则不被杀死。
2. 正如anonnn指出的那样，将低级fcntl与高级别readline调用混合可能无法正常工作。
3. 使用select.poll（）很简单，但是根据python文档，它在Windows上不起作用。
4. 使用第三方库似乎无法胜任此任务，并增加了其他依赖性。

这是我的代码，用于捕获子流程ASAP的每个输出，包括部分行。它同时抽水，并且以几乎正确的顺序抽出stdout和stderr。

经过测试并在Python 2.7 linux＆Windows上正确工作。

#!/usr/bin/python
#
# Runner with stdout/stderr catcher
#
from sys import argv
from subprocess import Popen, PIPE
import os, io
from threading import Thread
import Queue
def __main__():
    if (len(argv) > 1) and (argv[-1] == "-sub-"):
        import time, sys
        print "Application runned!"
        time.sleep(2)
        print "Slept 2 second"
        time.sleep(1)
        print "Slept 1 additional second",
        time.sleep(2)
        sys.stderr.write("Stderr output after 5 seconds")
        print "Eol on stdin"
        sys.stderr.write("Eol on stderr\n")
        time.sleep(1)
        print "Wow, we have end of work!",
    else:
        os.environ["PYTHONUNBUFFERED"]="1"
        try:
            p = Popen( argv + ["-sub-"],
                       bufsize=0, # line-buffered
                       stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=PIPE )
        except WindowsError, W:
            if W.winerror==193:
                p = Popen( argv + ["-sub-"],
                           shell=True, # Try to run via shell
                           bufsize=0, # line-buffered
                           stdin=PIPE, stdout=PIPE, stderr=PIPE )
            else:
                raise
        inp = Queue.Queue()
        sout = io.open(p.stdout.fileno(), 'rb', closefd=False)
        serr = io.open(p.stderr.fileno(), 'rb', closefd=False)
        def Pump(stream, category):
            queue = Queue.Queue()
            def rdr():
                while True:
                    buf = stream.read1(8192)
                    if len(buf)>0:
                        queue.put( buf )
                    else:
                        queue.put( None )
                        return
            def clct():
                active = True
                while active:
                    r = queue.get()
                    try:
                        while True:
                            r1 = queue.get(timeout=0.005)
                            if r1 is None:
                                active = False
                                break
                            else:
                                r += r1
                    except Queue.Empty:
                        pass
                    inp.put( (category, r) )
            for tgt in [rdr, clct]:
                th = Thread(target=tgt)
                th.setDaemon(True)
                th.start()
        Pump(sout, 'stdout')
        Pump(serr, 'stderr')

        while p.poll() is None:
            # App still working
            try:
                chan,line = inp.get(timeout = 1.0)
                if chan=='stdout':
                    print "STDOUT>>", line, "<?<"
                elif chan=='stderr':
                    print " ERROR==", line, "=?="
            except Queue.Empty:
                pass
        print "Finish"

if __name__ == '__main__':
    __main__()

我添加此问题以读取一些subprocess.Popen stdout。这是我的非阻塞读取解决方案：

import fcntl

def non_block_read(output):
    fd = output.fileno()
    fl = fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_GETFL)
    fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_SETFL, fl | os.O_NONBLOCK)
    try:
        return output.read()
    except:
        return ""

# Use example
from subprocess import *
sb = Popen("echo test && sleep 1000", shell=True, stdout=PIPE)
sb.kill()

# sb.stdout.read() # <-- This will block
non_block_read(sb.stdout)
'test\n'

这无阻塞读的版本并不需要特殊的模块，并在大多数Linux发行版的工作外的开箱。

import os
import sys
import time
import fcntl
import subprocess

def async_read(fd):
    # set non-blocking flag while preserving old flags
    fl = fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_GETFL)
    fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_SETFL, fl | os.O_NONBLOCK)
    # read char until EOF hit
    while True:
        try:
            ch = os.read(fd.fileno(), 1)
            # EOF
            if not ch: break                                                                                                                                                              
            sys.stdout.write(ch)
        except OSError:
            # waiting for data be available on fd
            pass

def shell(args, async=True):
    # merge stderr and stdout
    proc = subprocess.Popen(args, shell=False, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.STDOUT)
    if async: async_read(proc.stdout)
    sout, serr = proc.communicate()
    return (sout, serr)

if __name__ == '__main__':
    cmd = 'ping 8.8.8.8'
    sout, serr = shell(cmd.split())

这是一个基于线程的简单解决方案，其中：

• 在Linux和Windows上均可使用（不依赖select）。
• 同时读取stdout和stderrasynchronouly。
• 不依赖于具有任意等待时间的主动轮询（CPU友好）。
• 不使用asyncio（可能与其他库冲突）。
• 运行直到子进程终止。

打印机

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()

在此添加答案，因为它提供了在Windows和Unix上设置非阻塞管道的功能。

所有ctypes细节都感谢@techtonik的回答。

在Unix和Windows系统上都可以使用经过稍微修改的版本。

• 与Python3兼容（仅需要很小的更改）。
• 包括posix版本，并定义要使用的异常。

这样，您可以对Unix和Windows代码使用相同的功能和异常。

# pipe_non_blocking.py (module)
"""
Example use:

    p = subprocess.Popen(
            command,
            stdout=subprocess.PIPE,
            )

    pipe_non_blocking_set(p.stdout.fileno())

    try:
        data = os.read(p.stdout.fileno(), 1)
    except PortableBlockingIOError as ex:
        if not pipe_non_blocking_is_error_blocking(ex):
            raise ex
"""


__all__ = (
    "pipe_non_blocking_set",
    "pipe_non_blocking_is_error_blocking",
    "PortableBlockingIOError",
    )

import os


if os.name == "nt":
    def pipe_non_blocking_set(fd):
        # Constant could define globally but avoid polluting the name-space
        # thanks to: /programming/34504970
        import msvcrt

        from ctypes import windll, byref, wintypes, WinError, POINTER
        from ctypes.wintypes import HANDLE, DWORD, BOOL

        LPDWORD = POINTER(DWORD)

        PIPE_NOWAIT = wintypes.DWORD(0x00000001)

        def pipe_no_wait(pipefd):
            SetNamedPipeHandleState = windll.kernel32.SetNamedPipeHandleState
            SetNamedPipeHandleState.argtypes = [HANDLE, LPDWORD, LPDWORD, LPDWORD]
            SetNamedPipeHandleState.restype = BOOL

            h = msvcrt.get_osfhandle(pipefd)

            res = windll.kernel32.SetNamedPipeHandleState(h, byref(PIPE_NOWAIT), None, None)
            if res == 0:
                print(WinError())
                return False
            return True

        return pipe_no_wait(fd)

    def pipe_non_blocking_is_error_blocking(ex):
        if not isinstance(ex, PortableBlockingIOError):
            return False
        from ctypes import GetLastError
        ERROR_NO_DATA = 232

        return (GetLastError() == ERROR_NO_DATA)

    PortableBlockingIOError = OSError
else:
    def pipe_non_blocking_set(fd):
        import fcntl
        fl = fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_GETFL)
        fcntl.fcntl(fd, fcntl.F_SETFL, fl | os.O_NONBLOCK)
        return True

    def pipe_non_blocking_is_error_blocking(ex):
        if not isinstance(ex, PortableBlockingIOError):
            return False
        return True

    PortableBlockingIOError = BlockingIOError

为了避免读取不完整的数据，我最终编写了自己的readline生成器（该生成器返回每行的字节字符串）。

它是一个发电机，因此您可以例如...

def non_blocking_readlines(f, chunk=1024):
    """
    Iterate over lines, yielding b'' when nothings left
    or when new data is not yet available.

    stdout_iter = iter(non_blocking_readlines(process.stdout))

    line = next(stdout_iter)  # will be a line or b''.
    """
    import os

    from .pipe_non_blocking import (
            pipe_non_blocking_set,
            pipe_non_blocking_is_error_blocking,
            PortableBlockingIOError,
            )

    fd = f.fileno()
    pipe_non_blocking_set(fd)

    blocks = []

    while True:
        try:
            data = os.read(fd, chunk)
            if not data:
                # case were reading finishes with no trailing newline
                yield b''.join(blocks)
                blocks.clear()
        except PortableBlockingIOError as ex:
            if not pipe_non_blocking_is_error_blocking(ex):
                raise ex

            yield b''
            continue

        while True:
            n = data.find(b'\n')
            if n == -1:
                break

            yield b''.join(blocks) + data[:n + 1]
            data = data[n + 1:]
            blocks.clear()
        blocks.append(data)

我有原始发问者的问题，但不希望调用线程。我将Jesse的解决方案与管道中的直接read（）以及我自己的用于行读取的缓冲区处理程序混合在一起（但是，我的子进程ping总是写完整的行<系统页面大小）。通过仅阅读通过gobject注册的io手表，可以避免繁忙的等待。这些天，我通常在gobject MainLoop中运行代码以避免线程。

def set_up_ping(ip, w):
# run the sub-process
# watch the resultant pipe
p = subprocess.Popen(['/bin/ping', ip], stdout=subprocess.PIPE)
# make stdout a non-blocking file
fl = fcntl.fcntl(p.stdout, fcntl.F_GETFL)
fcntl.fcntl(p.stdout, fcntl.F_SETFL, fl | os.O_NONBLOCK)
stdout_gid = gobject.io_add_watch(p.stdout, gobject.IO_IN, w)
return stdout_gid # for shutting down

观察者是

def watch(f, *other):
print 'reading',f.read()
return True

并且主程序设置ping，然后调用gobject邮件循环。

def main():
set_up_ping('192.168.1.8', watch)
# discard gid as unused here
gobject.MainLoop().run()

其他任何工作都附加到gobject中的回调中。

在现代Python中，情况要好得多。

这是一个简单的子程序“ hello.py”：

#!/usr/bin/env python3

while True:
    i = input()
    if i == "quit":
        break
    print(f"hello {i}")

和一个与之交互的程序：

import asyncio


async def main():
    proc = await asyncio.subprocess.create_subprocess_exec(
        "./hello.py", stdin=asyncio.subprocess.PIPE, stdout=asyncio.subprocess.PIPE
    )
    proc.stdin.write(b"bob\n")
    print(await proc.stdout.read(1024))
    proc.stdin.write(b"alice\n")
    print(await proc.stdout.read(1024))
    proc.stdin.write(b"quit\n")
    await proc.wait()


asyncio.run(main())

打印出来：

b'hello bob\n'
b'hello alice\n'

请注意，实际模式（在此处以及在相关问题中，几乎所有先前的答案也是如此）是将子级的stdout文件描述符设置为非阻塞，然后在某种选择循环中对其进行轮询。这些天，当然，该循环是由asyncio提供的。

该选择模块可以帮助您确定下一个有用的输入。

但是，您几乎总是对单独的线程感到满意。一个阻止读取标准输入，另一种则在您不希望阻止的位置进行。

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，它将返回ASAP。

#!/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__()

以我为例，我需要一个日志记录模块，该模块可以捕获后台应用程序的输出并对其进行扩充（添加时间戳，颜色等）。

我最后得到一个执行实际I / O的后台线程。以下代码仅适用于POSIX平台。我剥去了不必要的部分。

如果有人打算长期使用此野兽，请考虑管理开放描述符。就我而言，这不是一个大问题。

# -*- python -*-
import fcntl
import threading
import sys, os, errno
import subprocess

class Logger(threading.Thread):
    def __init__(self, *modules):
        threading.Thread.__init__(self)
        try:
            from select import epoll, EPOLLIN
            self.__poll = epoll()
            self.__evt = EPOLLIN
            self.__to = -1
        except:
            from select import poll, POLLIN
            print 'epoll is not available'
            self.__poll = poll()
            self.__evt = POLLIN
            self.__to = 100
        self.__fds = {}
        self.daemon = True
        self.start()

    def run(self):
        while True:
            events = self.__poll.poll(self.__to)
            for fd, ev in events:
                if (ev&self.__evt) != self.__evt:
                    continue
                try:
                    self.__fds[fd].run()
                except Exception, e:
                    print e

    def add(self, fd, log):
        assert not self.__fds.has_key(fd)
        self.__fds[fd] = log
        self.__poll.register(fd, self.__evt)

class log:
    logger = Logger()

    def __init__(self, name):
        self.__name = name
        self.__piped = False

    def fileno(self):
        if self.__piped:
            return self.write
        self.read, self.write = os.pipe()
        fl = fcntl.fcntl(self.read, fcntl.F_GETFL)
        fcntl.fcntl(self.read, fcntl.F_SETFL, fl | os.O_NONBLOCK)
        self.fdRead = os.fdopen(self.read)
        self.logger.add(self.read, self)
        self.__piped = True
        return self.write

    def __run(self, line):
        self.chat(line, nl=False)

    def run(self):
        while True:
            try: line = self.fdRead.readline()
            except IOError, exc:
                if exc.errno == errno.EAGAIN:
                    return
                raise
            self.__run(line)

    def chat(self, line, nl=True):
        if nl: nl = '\n'
        else: nl = ''
        sys.stdout.write('[%s] %s%s' % (self.__name, line, nl))

def system(command, param=[], cwd=None, env=None, input=None, output=None):
    args = [command] + param
    p = subprocess.Popen(args, cwd=cwd, stdout=output, stderr=output, stdin=input, env=env, bufsize=0)
    p.wait()

ls = log('ls')
ls.chat('go')
system("ls", ['-l', '/'], output=ls)

date = log('date')
date.chat('go')
system("date", output=date)

我的问题有点不同，因为我想从正在运行的进程中同时收集stdout和stderr，但最终还是一样，因为我想在小部件中生成其生成的输出。

我不想诉诸使用Queues或其他线程的许多建议的解决方法，因为执行诸如运行另一个脚本并收集其输出之类的常见任务不需要它们。

阅读建议的解决方案和python文档后，我通过以下实现解决了我的问题。是的，它仅适用于POSIX，因为我正在使用select函数调用。

我同意这些文档令人困惑，并且对于这种常见的脚本编写任务而言，实现很尴尬。我认为python的旧版本具有不同的默认值Popen和不同的解释，因此造成了很多混乱。这对于Python 2.7.12和3.5.2似乎都很好。

关键是设置bufsize=1行缓冲，然后universal_newlines=True处理为文本文件，而不是二进制文件，而二进制文件似乎在设置时成为默认文件bufsize=1。

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只是将输出打印到终端的宏。

该解决方案的IMHO 99.99％有效，因为它仍使用阻塞readline功能，因此我们认为子过程很好并且输出了完整的行。

我欢迎反馈以改进解决方案，因为我还是Python的新手。

我已经基于JF Sebastian的解决方案创建了一个库。您可以使用它。

https://github.com/cenkalti/什么

从JF Sebastian的答案以及其他几个方面的工作出发，我组成了一个简单的子流程管理器。它提供对请求的非阻塞读取，以及并行运行多个进程。它不使用任何操作系统特定的调用（据我所知），因此应该可以在任何地方使用。

可以从pypi获得，所以pip install shelljob。有关示例和完整文档，请参考项目页面。

编辑：此实现仍会阻止。请改用JFSebastian的答案。

我尝试了最佳答案，但是线程代码的额外风险和维护令人担忧。

通过io模块（仅限于2.6），我发现BufferedReader。这是我的无线程，非阻塞解决方案。

import io
from subprocess import PIPE, Popen

p = Popen(['myprogram.exe'], stdout=PIPE)

SLEEP_DELAY = 0.001

# Create an io.BufferedReader on the file descriptor for stdout
with io.open(p.stdout.fileno(), 'rb', closefd=False) as buffer:
  while p.poll() == None:
      time.sleep(SLEEP_DELAY)
      while '\n' in bufferedStdout.peek(bufferedStdout.buffer_size):
          line = buffer.readline()
          # do stuff with the line

  # Handle any remaining output after the process has ended
  while buffer.peek():
    line = buffer.readline()
    # do stuff with the line

我最近偶然发现了同一个问题，我需要在非阻塞模式下一次从流中读取一行（在子进程中运行尾部），我想避免下一个问题：不要刻录cpu，不要按一个字节读取流（就像readline一样），等等

这是我的实现 https://gist.github.com/grubberr/5501e1a9760c3eab5e0a 它不支持Windows（民意测验），不处理EOF，但是对我来说很好

这是在子进程中运行交互式命令的示例，并且stdout是使用伪终端进行交互的。您可以参考：https : //stackoverflow.com/a/43012138/3555925

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import os
import sys
import select
import termios
import tty
import pty
from subprocess import Popen

command = 'bash'
# command = 'docker run -it --rm centos /bin/bash'.split()

# save original tty setting then set it to raw mode
old_tty = termios.tcgetattr(sys.stdin)
tty.setraw(sys.stdin.fileno())

# open pseudo-terminal to interact with subprocess
master_fd, slave_fd = pty.openpty()

# use os.setsid() make it run in a new process group, or bash job control will not be enabled
p = Popen(command,
          preexec_fn=os.setsid,
          stdin=slave_fd,
          stdout=slave_fd,
          stderr=slave_fd,
          universal_newlines=True)

while p.poll() is None:
    r, w, e = select.select([sys.stdin, master_fd], [], [])
    if sys.stdin in r:
        d = os.read(sys.stdin.fileno(), 10240)
        os.write(master_fd, d)
    elif master_fd in r:
        o = os.read(master_fd, 10240)
        if o:
            os.write(sys.stdout.fileno(), o)

# restore tty settings back
termios.tcsetattr(sys.stdin, termios.TCSADRAIN, old_tty)

此解决方案使用 select模块从IO流“读取任何可用数据”。此功能最初会阻塞，直到有可用数据为止，然后才读取可用数据，并且不会进一步阻塞。

考虑到它使用select模块的事实，这仅适用于Unix。

该代码完全符合PEP8。

import select


def read_available(input_stream, max_bytes=None):
    """
    Blocks until any data is available, then all available data is then read and returned.
    This function returns an empty string when end of stream is reached.

    Args:
        input_stream: The stream to read from.
        max_bytes (int|None): The maximum number of bytes to read. This function may return fewer bytes than this.

    Returns:
        str
    """
    # Prepare local variables
    input_streams = [input_stream]
    empty_list = []
    read_buffer = ""

    # Initially block for input using 'select'
    if len(select.select(input_streams, empty_list, empty_list)[0]) > 0:

        # Poll read-readiness using 'select'
        def select_func():
            return len(select.select(input_streams, empty_list, empty_list, 0)[0]) > 0

        # Create while function based on parameters
        if max_bytes is not None:
            def while_func():
                return (len(read_buffer) < max_bytes) and select_func()
        else:
            while_func = select_func

        while True:
            # Read single byte at a time
            read_data = input_stream.read(1)
            if len(read_data) == 0:
                # End of stream
                break
            # Append byte to string buffer
            read_buffer += read_data
            # Check if more data is available
            if not while_func():
                break

    # Return read buffer
    return read_buffer

我也遇到了Jesse所描述的问题，并像Bradley，Andy和其他人一样使用“选择”来解决该问题，但是以阻塞模式进行以避免繁忙的循环。它使用虚拟管道作为伪造的标准输入。选择阻塞并等待标准输入或管道准备就绪。按下键时，stdin会取消选择的阻塞，并且可以使用read（1）检索键值。当不同的线程写入管道时，管道将解除对选择的阻塞，并且可以将其视为对stdin的需求已结束的指示。这是一些参考代码：

import sys
import os
from select import select

# -------------------------------------------------------------------------    
# Set the pipe (fake stdin) to simulate a final key stroke
# which will unblock the select statement
readEnd, writeEnd = os.pipe()
readFile = os.fdopen(readEnd)
writeFile = os.fdopen(writeEnd, "w")

# -------------------------------------------------------------------------
def getKey():

    # Wait for stdin or pipe (fake stdin) to be ready
    dr,dw,de = select([sys.__stdin__, readFile], [], [])

    # If stdin is the one ready then read it and return value
    if sys.__stdin__ in dr:
        return sys.__stdin__.read(1)   # For Windows use ----> getch() from module msvcrt

    # Must finish
    else:
        return None

# -------------------------------------------------------------------------
def breakStdinRead():
    writeFile.write(' ')
    writeFile.flush()

# -------------------------------------------------------------------------
# MAIN CODE

# Get key stroke
key = getKey()

# Keyboard input
if key:
    # ... do your stuff with the key value

# Faked keystroke
else:
    # ... use of stdin finished

# -------------------------------------------------------------------------
# OTHER THREAD CODE

breakStdinRead()

尝试wexpect，它是pexpect的Windows替代产品。

import wexpect

p = wexpect.spawn('myprogram.exe')
p.stdout.readline('.')               // regex pattern of any character
output_str = p.after()

在类似Unix的系统和Python 3.5+上os.set_blocking，它的功能完全符合其要求。

import os
import time
import subprocess

cmd = 'python3', '-c', 'import time; [(print(i), time.sleep(1)) for i in range(5)]'
p = subprocess.Popen(cmd, stdout=subprocess.PIPE)
os.set_blocking(p.stdout.fileno(), False)
start = time.time()
while True:
    # first iteration always produces empty byte string in non-blocking mode
    for i in range(2):    
        line = p.stdout.readline()
        print(i, line)
        time.sleep(0.5)
    if time.time() > start + 5:
        break
p.terminate()

输出：

1 b''
2 b'0\n'
1 b''
2 b'1\n'
1 b''
2 b'2\n'
1 b''
2 b'3\n'
1 b''
2 b'4\n'

有os.set_blocking评论的是：

0 b'0\n'
1 b'1\n'
0 b'2\n'
1 b'3\n'
0 b'4\n'
1 b''

这是一个支持python中的非阻塞读取和后台写入的模块：

https://pypi.python.org/pypi/python-nonblock

提供功能

nonblock_read将从流中读取数据（如果有），否则返回一个空字符串（如果流的另一端关闭并且已读取所有可能的数据，则返回None）

您还可以考虑使用python-subprocess2模块，

https://pypi.python.org/pypi/python-subprocess2

这将添加到子流程模块。因此，在从“ subprocess.Popen”返回的对象上添加了附加方法runInBackground。这将启动一个线程并返回一个对象，该对象将在将内容写入stdout / stderr时自动填充，而不会阻塞您的主线程。

请享用！