10.2. 标准输入、输出和错误 · Dive Into Python

# 10.2. 标准输入、输出和错误 UNIX 用户已经对标准输入、标准输出和标准错误的概念非常熟悉了。这一节是为其他不熟悉的人准备的。标准输入和标准错误 (通常缩写为 `stdout` 和 `stderr`) 是内建在每一个 UNIX 系统中的管道。当你 `print` 某些东西时，结果前往 `stdout` 管道；当你的程序崩溃并打印出调试信息 (例如 Python 中的 traceback (错误跟踪)) 的时候，信息前往 `stderr` 管道。通常这两个管道只与你正在工作的终端窗口相联，所以当一个程序打印时，你可以看到输出，而当一个程序崩溃时，你可以看到调试信息。(如果你正在一个基于窗口的 Python IDE 上工作，`stdout` 和 `stderr` 缺省为你的“交互窗口”。) ## 例 10.8. `stdout` 和 `stderr` 介绍 ``` >>> for i in range(3): ... print 'Dive in' Dive in Dive in Dive in >>> import sys >>> for i in range(3): ... sys.stdout.write('Dive in') Dive inDive inDive in >>> for i in range(3): ... sys.stderr.write('Dive in') Dive inDive inDive in ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 正如在[例 6.9 “简单计数”](../file_handling/for_loops.html#fileinfo.for.counter "例 6.9. 简单计数")中看到的，你可以使用 Python 内置的 `range` 函数来构造简单的计数循环，即重复某物一定的次数。 | | \[2\] | `stdout` 是一个类文件对象；调用它的 `write` 函数可以打印出你给定的任何字符串。实际上，这就是 `print` 函数真正做的事情；它在你打印的字符串后面加上一个硬回车，然后调用 `sys.stdout.write` 函数。 | | \[3\] | 在最简单的例子中，`stdout` 和 `stderr` 把它们的输出发送到相同的地方：Python IDE (如果你在一个 IDE 中的话)，或者终端 (如果你从命令行运行 Python 的话)。和 `stdout` 一样，`stderr` 并不为你添加硬回车；如果需要，要自己加上。 | `stdout` 和 `stderr` 都是类文件对象，就像在[第 10.1 节 “抽象输入源”](index.html#kgp.openanything "10.1. 抽象输入源")中讨论的一样，但是它们都是只写的。它们都没有 `read` 方法，只有 `write` 方法。然而，它们仍然是类文件对象，因此你可以将其它任何 (类) 文件对象赋值给它们来重定向其输出。 ## 例 10.9. 重定向输出 ``` [you@localhost kgp]$ python stdout.py Dive in [you@localhost kgp]$ cat out.log This message will be logged instead of displayed ``` (在 Windows 上，你要使用 `type` 来代替 `cat` 显示文件的内容。) 如果您还没有下载本书附带的样例程序, 可以 [下载本程序和其他样例程序](http://www.woodpecker.org.cn/diveintopython/download/diveintopython-exampleszh-cn-5.4b.zip "Download example scripts")。 ``` #stdout.py import sys print 'Dive in' saveout = sys.stdout fsock = open('out.log', 'w') sys.stdout = fsock print 'This message will be logged instead of displayed' sys.stdout = saveout fsock.close() ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 打印输出到 IDE “交互窗口” (或终端，如果从命令行运行脚本的话)。 | | \[2\] | 始终在重定向前保存 `stdout`，这样的话之后你还可以将其设回正常。 | | \[3\] | 打开一个新文件用于写入。如果文件不存在，将会被创建。如果文件存在，将被覆盖。 | | \[4\] | 所有后续的输出都会被重定向到刚才打开的新文件上。 | | \[5\] | 这样只会将输出结果“打印”到日志文件中；在 IDE 窗口中或在屏幕上不会看到输出结果。 | | \[6\] | 在我们将 `stdout` 搞乱之前，让我们把它设回原来的方式。 | | \[7\] | 关闭日志文件。 | 重定向 `stderr` 以完全相同的方式进行，只要把 `sys.stdout` 改为 `sys.stderr`。 ## 例 10.10. 重定向错误信息 ``` [you@localhost kgp]$ python stderr.py [you@localhost kgp]$ cat error.log Traceback (most recent line last): File "stderr.py", line 5, in ? raise Exception, 'this error will be logged' Exception: this error will be logged ``` 如果您还没有下载本书附带的样例程序, 可以 [下载本程序和其他样例程序](http://www.woodpecker.org.cn/diveintopython/download/diveintopython-exampleszh-cn-5.4b.zip "Download example scripts")。 ``` #stderr.py import sys fsock = open('error.log', 'w') sys.stderr = fsock raise Exception, 'this error will be logged' ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 打开你要存储调试信息的日志文件。 | | \[2\] | 将新打开的日志文件的文件对象赋值给 `stderr` 以重定向标准错误。 | | \[3\] | 引发一个异常。从屏幕输出上可以注意到这个行为_没有_ 在屏幕上打印出任何东西。所有正常的跟踪信息已经写进 `error.log`。 | | \[4\] | 还要注意你既没有显式关闭日志文件，也没有将 `stderr` 设回最初的值。这样挺好，因为一旦程序崩溃 (由于引发的异常)，Python 将替我们清理并关闭文件，因此永远不恢复 `stderr` 不会造成什么影响。然而对于 `stdout`，恢复初始值相对更为重要――你可能会在后面再次操作标准输出。 | 向标准错误写入错误信息是很常见的，所以有一种较快的语法可以立刻导出信息。 ## 例 10.11. 打印到 `stderr` ``` >>> print 'entering function' entering function >>> import sys >>> print >> sys.stderr, 'entering function' entering function ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | `print` 语句的快捷语法可以用于写入任何打开的文件 (或者是类文件对象)。在这里，你可以将单个 `print` 语句重定向到 `stderr` 而且不用影响后面的 `print` 语句。 | 另一方面，标准输入是一个只读文件对象，它表示从前一个程序到这个程序的数据流。这个对于老的 Mac OS 用户和 Windows 用户可能不太容易理解，除非你受到过 MS-DOS 命令行的影响。在 MS-DOS 命令行中，你可以使用一行指令构造一个命令的链，使得一个程序的输出就可以成为下一个程序的输入。第一个程序只是简单地输出到标准输出上 (程序本身没有做任何特别的重定向，只是执行了普通的 `print` 语句等)，然后，下一个程序从标准输入中读取，操作系统就把一个程序的输出连接到一个程序的输入。 ## 例 10.12. 链接命令 ``` [you@localhost kgp]$ python kgp.py -g binary.xml 01100111 [you@localhost kgp]$ cat binary.xml <?xml version="1.0"?> <!DOCTYPE grammar PUBLIC "-//diveintopython.org//DTD Kant Generator Pro v1.0//EN" "kgp.dtd"> <grammar> <ref id="bit"> 0 1 </ref> <ref id="byte"> <xref id="bit"/><xref id="bit"/><xref id="bit"/><xref id="bit"/>\ <xref id="bit"/><xref id="bit"/><xref id="bit"/><xref id="bit"/> </ref> </grammar> [you@localhost kgp]$ cat binary.xml | python kgp.py -g - 10110001 ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 正如你在[第 9.1 节 “概览”](../xml_processing/index.html#kgp.divein "9.1. 概览")中看到的，该命令将只打印一个随机的八位字符串，其中只有 `0` 或者 `1`。 | | \[2\] | 该处只是简单地打印出整个 `binary.xml` 文档的内容。(Windows 用户应该用 `type` 代替 `cat`。) | | \[3\] | 该处打印 `binary.xml` 的内容，但是“`|`”字符，称为“管道”符，说明内容不会打印到屏幕上；它们会成为下一个命令的标准输入，在这个例子中是你调用的 Python 脚本。 | | \[4\] | 为了不用指定一个文件 (例如 `binary.xml`)，你需要指定“`-`”，它会使得你的脚本从标准输入载入脚本，而不是从磁盘上的特定文件。 (下一个例子更多地说明了这是如何实现的)。所以效果和第一种语法是一样的，在那里你要直接指定语法文件，但是想想这里的扩展性。让我们把 `cat binary.xml` 换成别的什么东西――例如运行一个脚本动态生成语法――然后通过管道将它导入你的脚本。它可以来源于任何地方：数据库，或者是生成语法的元脚本，或者其他。你根本不需要修改你的 `kgp.py` 脚本就可以并入这个功能。你要做的仅仅是从标准输入取得一个语法文件，然后你就可以将其他的逻辑分离出来，放到另一程序中去了。 | 那么脚本是如何“知道”在语法文件是“`-`”时从标准输入读取? 其实不神奇；它只是代码。 ## 例 10.13. 在 `kgp.py` 中从标准输入读取 ``` def openAnything(source): if source == "-": import sys return sys.stdin # try to open with urllib (if source is http, ftp, or file URL) import urllib try: [... snip ...] ``` | | | | --- | --- | | \[1\] | 这是 `toolbox.py` 中的 `openAnything` 函数，以前在[第 10.1 节 “抽象输入源”](index.html#kgp.openanything "10.1. 抽象输入源")中你已经检视过了。所有你要做的就是在函数的开始加入 3 行代码来检测源是否是“`-`”；如果是，返回 `sys.stdin`。就这么简单！记住，`stdin` 是一个拥有 `read` 方法的类文件对象，所以其它的代码 (在 `kgp.py` 中，在那里你调用了 `openAnything`) 一点都不需要改动。 |