从python重定向stdout进行C调用

Question

这是从一个跟进的问题在这里专门涉及了答案.

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从python模块我调用一个Hello World可执行文件,只是打印Hello World到stdout.我有兴趣将该输出重定向到python StringIO并遇到这个答案,这几乎让我一直到解决方案.

这个答案的关键部分是这段代码:

1. def redirect_stdout():
2.     print "Redirecting stdout"
3.     sys.stdout.flush() # <--- important when redirecting to files
4.     newstdout = os.dup(1)
5.     devnull = os.open('/dev/null', os.O_WRONLY)
6.     os.dup2(devnull, 1)
7.     os.close(devnull)
8.     sys.stdout = os.fdopen(newstdout, 'w')

此外,我想恢复重定向之前的stdout.

问题

1. 上面的函数究竟发生了什么？
   • 是什么dup和dup2做什么？
   • 什么是/dev/null？
   • 第8行在做什么？(sys.stdout = os.fdopen(newstdout, 'w'))
2. 如何将stdout存储在StringIO对象中？
3. 如何在调用Hello World程序后恢复标准输出？

我很确定,一旦我得到了问题1的答案,问题2和3的答案就很容易了.无论如何我决定发布它们可能会将问题1的答案推到我想去的方向.

Answer 1

我在下面写了一些额外的注释,这些注释应该更清楚它在redirect_stdout函数内部发生了什么:

def redirect_stdout():
    print "Redirecting stdout"
    sys.stdout.flush() # <--- important when redirecting to files

    # Duplicate stdout (file descriptor 1)
    # to a different file descriptor number
    newstdout = os.dup(1)

    # /dev/null is used just to discard what is being printed
    devnull = os.open('/dev/null', os.O_WRONLY)

    # Duplicate the file descriptor for /dev/null
    # and overwrite the value for stdout (file descriptor 1)
    os.dup2(devnull, 1)

    # Close devnull after duplication (no longer needed)
    os.close(devnull)

    # Use the original stdout to still be able
    # to print to stdout within python
    sys.stdout = os.fdopen(newstdout, 'w')

需要注意的一件重要事情是,一个进程在启动时从操作系统中获取三个不同的文件描述符:

• stdin:0
• 标准:1
• stderr:2

正如评论中所解释的那样,上面的代码利用stdout的文件描述符和文件描述符复制函数来使C代码使用不同的stdout,同时仍然保持对python代码中原始stdout的引用能够打印.

Answer 2

/dev/null是一个特殊的设备文件(UNIX中的所有内容都是一个文件!),它可以像写入黑洞那样写入所有文件.dup复制文件描述符.如果您习惯使用Windows,UNIX中的文件描述符是一个特殊的整数,表示一个打开的文件,它就像一个Windows文件句柄.

程序正在打开/dev/null(仅)写入,获取它的文件描述符的副本,关闭打开的文件(因为有一个文件描述符足以让UNIX写入文件,你不需要保持资源打开),然后将打开的文件分配给sys.stdout.

记住sys是Python模块,它代表各种特定于系统的资源,例如文件系统.因此,在UNIX sys.stdout中将表示/dev/stdout即系统STDOUT流.

所以,总而言之,这段代码是欺骗的Python到以为/dev/null/是STDOUT所以现在每次你的程序写入的时间STDOUT用,比方说,print声明(在Python3功能),那么它真的会写/dev/null,你将永远看不到你的控制台上生成的文本.