对Python subprocess.Popen子进程管道阻塞详解

Python的subprocess模块提供了创建和控制子进程的API。其中的Popen类可以用来启动子进程，并与子进程进行数据交换。但是，在使用subprocess模块创建子进程时，有时会遇到子进程管道阻塞的问题。下面对这个问题进行详细讲解。

什么是子进程管道阻塞？

当父进程使用subprocess.Popen打开一个子进程时，通常会使用stdin、stdout和stderr三个管道来与子进程进行通信。如果子进程在执行过程中一直没有输出数据，而父进程一直在等待输出，那么就会出现管道阻塞，导致父子进程间无法正常通信。

如何避免子进程管道阻塞？

在避免子进程管道阻塞的过程中，需要注意以下几点：

1. 在使用subprocess.Popen创建子进程时，显式关闭stdin、stdout和stderr中的任意一个或多个管道。

2. 对于stdout和stderr的管道，在父进程中需要定期使用read方法读取可用的数据，以确保不会出现管道阻塞现象。

下面给出两个示例，以说明如何避免子进程管道阻塞问题：

示例一：关闭stdout管道

import subprocess

# 执行cmd命令，关闭标准输出
cmd = 'python -c "import time; time.sleep(3); print(\'Hello world!\')"'
proc = subprocess.Popen(cmd, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE, shell=True)
proc.stdout.close()
proc.wait()

在上面的示例代码中，我们通过在创建子进程时，将stdout管道关闭，从而避免了管道阻塞。在子进程中的标准输出数据被丢弃，但是子进程仍然可以正常执行。

示例二：定期读取stdout管道数据

import subprocess
import time

# 执行cmd命令，并定期读取子进程输出
cmd = 'python -c "import time; time.sleep(3); print(\'Hello world!\')"'
proc = subprocess.Popen(cmd, stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE, shell=True)

while True:
    output = proc.stdout.readline()
    if output == '' and proc.poll() is not None:
        break
    if output:
        print(output.strip())
    time.sleep(0.1)

proc.wait()

在上面的示例代码中，我们使用了一个while循环来定期读取子进程的标准输出数据，并在读取到数据时进行处理。通过搭配sleep方法可以保证调用程序的实时性，并避免阻塞。

总结

子进程管道阻塞是一种常见的问题，在使用Python的subprocess模块创建子进程时需要注意。通过本文的介绍，读者可以了解到如何避免子进程管道阻塞，从而使父子进程之间可以正常地进行数据交换。