Leitura sem bloqueio em um subprocesso.PIPE em python

Estou usando o módulo subprocesso para iniciar um subprocesso e conectar ao seu fluxo de saída (stdout). Quero poder executar leituras sem bloqueio no seu stdout. Existe uma maneira de tornar o .readline sem bloqueio ou verificar se há dados no fluxo antes de eu chamar .readline? Eu gostaria que isso fosse portátil ou, pelo menos, funcionasse no Windows e Linux.

aqui está como eu faço isso por enquanto (está bloqueando .readlinese nenhum dado estiver disponível):

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

fcntl, select, asyncprocNão vai ajudar neste caso.

Uma maneira confiável de ler um fluxo sem bloquear, independentemente do sistema operacional, é usar 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

Eu sempre tive um problema semelhante; Os programas Python que escrevo com frequência precisam ter a capacidade de executar algumas funcionalidades principais e, ao mesmo tempo, aceitar a entrada do usuário na linha de comando (stdin). Simplesmente colocar a funcionalidade de manipulação de entrada do usuário em outro encadeamento não resolve o problema porque readline()bloqueia e não tem tempo limite. Se a funcionalidade principal estiver concluída e não houver mais necessidade de esperar por mais entradas do usuário, normalmente quero que meu programa saia, mas não pode, porque readline()ainda está bloqueando o outro thread que está aguardando uma linha. Uma solução que encontrei para esse problema é tornar o stdin um arquivo sem bloqueio usando o módulo fcntl:

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)

Na minha opinião, isso é um pouco mais limpo do que usar os módulos de seleção ou sinal para resolver esse problema, mas, novamente, ele só funciona no UNIX ...

O Python 3.4 introduz uma nova API provisória para asynciomódulo IO assíncrono .

A abordagem é semelhante à twistedresposta baseada em @Bryan Ward - defina um protocolo e seus métodos serão chamados assim que os dados estiverem prontos:

#!/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()

Consulte "Subprocesso" nos documentos .

Existe uma interface de alto nível asyncio.create_subprocess_exec()que retorna Processobjetos que permitem ler uma linha de forma assíncrona usando StreamReader.readline()coroutine (com sintaxe async/ awaitPython 3.5+ ):

#!/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() executa as seguintes tarefas:

• iniciar o subprocesso, redirecione seu stdout para um canal
• ler uma linha do stdout do subprocesso de forma assíncrona
• matar subprocesso
• espere ele sair

Cada etapa pode ser limitada por segundos de tempo limite, se necessário.

Experimente o módulo asyncproc . Por exemplo:

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

O módulo cuida de toda a segmentação, conforme sugerido por S.Lott.

Você pode fazer isso com muita facilidade no Twisted . Dependendo da sua base de código existente, isso pode não ser tão fácil de usar, mas se você estiver criando um aplicativo distorcido, coisas como essa se tornam quase triviais. Você cria uma ProcessProtocolclasse e substitui o outReceived()método Torcido (dependendo do reator usado) geralmente é apenas um grande select()loop com retornos de chamada instalados para manipular dados de diferentes descritores de arquivo (geralmente soquetes de rede). Portanto, o outReceived()método é simplesmente instalar um retorno de chamada para manipular dados provenientes STDOUT. Um exemplo simples que demonstra esse comportamento é o seguinte:

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()

A documentação Twisted tem algumas boas informações sobre isso.

Se você criar todo o aplicativo em torno do Twisted, a comunicação assíncrona com outros processos, locais ou remotos, será realmente elegante como esta. Por outro lado, se o seu programa não for construído sobre o Twisted, isso não será realmente útil. Espero que isso possa ser útil para outros leitores, mesmo que não seja aplicável a seu aplicativo em particular.

Use selecione e leia (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))

Para readline () - como:

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

Uma solução é fazer outro processo para executar sua leitura do processo ou fazer um encadeamento do processo com um tempo limite.

Aqui está a versão encadeada de uma função de tempo limite:

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

No entanto, você precisa ler o stdout quando ele estiver chegando? Outra solução pode ser despejar a saída em um arquivo e aguardar o processo terminar usando p.wait () .

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


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

Disclaimer: isso funciona apenas para tornado

Você pode fazer isso definindo o fd como não bloqueante e, em seguida, use o ioloop para registrar retornos de chamada. Eu empacotei isso em um ovo chamado tornado_subprocess e você pode instalá-lo via PyPI:

easy_install tornado_subprocess

agora você pode fazer algo assim:

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()

você também pode usá-lo com um RequestHandler

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()

As soluções existentes não funcionaram para mim (detalhes abaixo). O que finalmente funcionou foi implementar o readline usando o read (1) (com base nesta resposta ). Este último não bloqueia:

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()

Por que as soluções existentes não funcionaram:

1. As soluções que requerem linha de leitura (incluindo as baseadas na fila) sempre são bloqueadas. É difícil (impossível?) Eliminar o thread que executa o readline. Ele é eliminado apenas quando o processo que o criou é finalizado, mas não quando o processo de produção de saída é finalizado.
2. Misturar fcntl de baixo nível com chamadas de linha de leitura de alto nível pode não funcionar corretamente, como apontou anonnn.
3. O uso de select.poll () é legal, mas não funciona no Windows, de acordo com a documentação do python.
4. O uso de bibliotecas de terceiros parece um exagero para esta tarefa e adiciona dependências adicionais.

Aqui está o meu código, usado para capturar todas as saídas do subprocesso o mais rápido possível, incluindo linhas parciais. Bombeia ao mesmo tempo e stdout e stderr na ordem quase correta.

Testado e funcionado corretamente no Python 2.7 linux e windows.

#!/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__()

Eu adiciono esse problema para ler alguns subprocessos.Popen stdout. Aqui está minha solução de leitura sem bloqueio:

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'

Esta versão da leitura sem bloqueio não requer módulos especiais e funcionará imediatamente na maioria das distribuições Linux.

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())

Aqui está uma solução simples baseada em threads que:

• funciona em Linux e Windows (sem depender de select ).
• lê ambos stdoutestderr assincronamente.
• não depende de pesquisa ativa com tempo de espera arbitrário (compatível com a CPU).
• não usa asyncio(o que pode entrar em conflito com outras bibliotecas).
• é executado até o processo filho terminar.

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()

Adicionando esta resposta aqui, pois fornece a capacidade de definir pipes sem bloqueio no Windows e Unix.

Todos os ctypesdetalhes são graças à resposta da @ techtonik .

Existe uma versão ligeiramente modificada para ser usada nos sistemas Unix e Windows.

• Compatível com Python3 (apenas pequenas alterações são necessárias) .
• Inclui a versão posix e define a exceção a ser usada para qualquer um.

Dessa forma, você pode usar a mesma função e exceção para o código Unix e Windows.

# 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

Para evitar a leitura de dados incompletos, acabei escrevendo meu próprio gerador de linha de leitura (que retorna a sequência de bytes para cada linha).

É um gerador para que você possa, por exemplo ...

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)

Eu tenho o problema do questionador original, mas não desejei chamar threads. Misturei a solução de Jesse com uma leitura direta () do canal e meu próprio manipulador de buffer para leituras de linha (no entanto, meu subprocesso - ping - sempre escrevia linhas completas <tamanho da página do sistema). Evito a espera ocupada lendo apenas em um relógio io registrado no gobject. Hoje em dia, eu normalmente executo código em um gobject MainLoop para evitar threads.

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

O observador é

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

E o programa principal configura um ping e depois chama o loop gobject mail.

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

Qualquer outro trabalho é anexado aos retornos de chamada no gobject.

As coisas estão muito melhores no Python moderno.

Aqui está um programa filho simples, "hello.py":

#!/usr/bin/env python3

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

E um programa para interagir com ele:

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())

Isso imprime:

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

Observe que o padrão real, que também é encontrado em quase todas as respostas anteriores, aqui e em perguntas relacionadas, é definir o descritor de arquivo stdout da criança para não bloquear e, em seguida, pesquisar em algum tipo de loop de seleção. Hoje em dia, é claro, esse loop é fornecido pelo asyncio.

O select módulo de ajuda a determinar onde está a próxima entrada útil.

No entanto, você quase sempre fica mais feliz com threads separados. Um faz um bloqueio e lê o stdin, outro faz onde quer que você não queira bloquear.

por que incomodar discussão e fila? ao contrário de readline (), BufferedReader.read1 () não bloqueará a espera por \ r \ n, ele retornará o mais rápido possível, se houver alguma saída.

#!/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__()

No meu caso, eu precisava de um módulo de registro que captasse a saída dos aplicativos em segundo plano e a aumentasse (adicionando carimbos de data / hora, cores etc.).

Acabei com um thread de segundo plano que faz a E / S real. O código a seguir é apenas para plataformas POSIX. Tirei as peças não essenciais.

Se alguém vai usar esse animal por longos períodos, considere gerenciar descritores abertos. No meu caso, não foi um grande problema.

# -*- 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)

Meu problema é um pouco diferente, pois eu queria coletar stdout e stderr de um processo em execução, mas, em última análise, o mesmo, pois eu queria renderizar a saída em um widget conforme ele fosse gerado.

Eu não queria recorrer a muitas das soluções alternativas propostas usando Filas ou Threads adicionais, pois elas não seriam necessárias para executar uma tarefa tão comum como executar outro script e coletar sua saída.

Depois de ler as soluções propostas e os documentos python, resolvi meu problema com a implementação abaixo. Sim, só funciona para POSIX, pois estou usando a selectchamada de função.

Concordo que os documentos são confusos e a implementação é estranha para uma tarefa de script tão comum. Acredito que versões mais antigas do python têm diferentes padrões Popene explicações diferentes, o que gerou muita confusão. Isso parece funcionar bem para o Python 2.7.12 e 3.5.2.

A chave era definir o bufsize=1buffer de linha e depois universal_newlines=Trueprocessar como um arquivo de texto em vez de um binário que parece se tornar o padrão na configuração 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

ERRO, DEBUG e VERBOSE são simplesmente macros que imprimem a saída no terminal.

Esta solução é IMHO 99,99% eficaz, pois ainda usa a readlinefunção de bloqueio , por isso assumimos que o subprocesso é bom e gera linhas completas.

Congratulo-me com o feedback para melhorar a solução, pois ainda sou novo no Python.

Eu criei uma biblioteca baseada na solução de JF Sebastian . Você pode usar isso.

https://github.com/cenkalti/what

Trabalhando com a resposta de JF Sebastian, e várias outras fontes, montei um gerenciador de subprocessos simples. Ele fornece a leitura de leitura sem bloqueio, além de executar vários processos em paralelo. Ele não usa nenhuma chamada específica do SO (que eu saiba) e, portanto, deve funcionar em qualquer lugar.

Está disponível no pypi, apenas pip install shelljob. Consulte a página do projeto para obter exemplos e documentos completos.

EDIT: Esta implementação ainda bloqueia. Use a resposta do JFSebastian .

Tentei a resposta principal , mas o risco adicional e a manutenção do código do thread eram preocupantes.

Olhando através do módulo io (e sendo limitado a 2.6), encontrei o BufferedReader. Esta é a minha solução sem threads e sem bloqueio.

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

Recentemente, me deparei com o mesmo problema: preciso ler uma linha de cada vez do fluxo (execução final no subprocesso) no modo sem bloqueio. Eu queria evitar os próximos problemas: para não queimar a CPU, não leia o fluxo por um byte como o readline fez), etc

Aqui está minha implementação https://gist.github.com/grubberr/5501e1a9760c3eab5e0a , não suporta janelas (pesquisa), não lida com EOF, mas funciona bem para mim

Este é um exemplo para executar o comando interativo no subprocesso, e o stdout é interativo usando o pseudo terminal. Você pode consultar: 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)

Essa solução usa o selectmódulo para "ler todos os dados disponíveis" de um fluxo de E / S. Essa função bloqueia inicialmente até que os dados estejam disponíveis, mas depois lê apenas os dados disponíveis e não bloqueia mais.

Dado o fato de usar o selectmódulo, isso funciona apenas no Unix.

O código é totalmente compatível com 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

Também enfrentei o problema descrito por Jesse e o resolvi usando "select", como Bradley , Andy e outros, mas no modo de bloqueio, para evitar um loop ocupado. Ele usa um Pipe fictício como um stdin falso. Os blocos selecionados e aguardam o stdin ou o pipe estar pronto. Quando uma tecla é pressionada, stdin desbloqueia a seleção e o valor da chave pode ser recuperado com read (1). Quando um encadeamento diferente grava no tubo, o tubo desbloqueia a seleção e isso pode ser tomado como uma indicação de que a necessidade de stdin acabou. Aqui está um código de referência:

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()

Tente wexpect , que é a alternativa do pexpect para janelas .

import wexpect

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

Nos sistemas tipo Unix e Python 3.5+, existe os.set_blockingexatamente o que diz.

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()

Isso gera:

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'

Com os.set_blockingcomentado é:

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

Aqui está um módulo que suporta leituras sem bloqueio e gravações em segundo plano em python:

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

Fornece uma função,

nonblock_read que lerá os dados do fluxo, se disponível, retornará uma sequência vazia (ou Nenhum se o fluxo estiver fechado do outro lado e todos os dados possíveis tiverem sido lidos)

Você também pode considerar o módulo python-subprocess2,

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

que adiciona ao módulo de subprocesso. Portanto, no objeto retornado de "subprocess.Popen" é adicionado um método adicional, runInBackground. Isso inicia um thread e retorna um objeto que será automaticamente preenchido conforme as coisas são gravadas em stdout / stderr, sem bloquear o thread principal.

Aproveitar!