详解python的几种标准输出重定向方式
一. 背景 在Python中,文件对象 Windows系统中IDLE(Python GUI)由pythonw.exe,该GUI没有控制台。因此,IDLE将标准输出句柄替换为特殊的PseudoOutputFile对象,以便脚本输出重定向到IDLE终端窗口(Shell)。这可能导致一些奇怪的问题,例如: Python 2.7.11 (v2.7.11:6d1b6a68f775,Dec 5 2015,20:32:19) [MSC v.1500 32 bit (Intel)] on win32 Type "copyright","credits" or "license()" for more information. >>> import sys >>> for fd in (sys.stdin,sys.stdout,sys.stderr): print fd <idlelib.PyShell.PseudoInputFile object at 0x0177C910> <idlelib.PyShell.PseudoOutputFile object at 0x0177C970> <idlelib.PyShell.PseudoOutputFile object at 0x017852B0> >>> for fd in (sys.__stdin__,sys.__stdout__,sys.__stderr__): print fd <open file '<stdin>',mode 'r' at 0x00FED020> <open file '<stdout>',mode 'w' at 0x00FED078> <open file '<stderr>',mode 'w' at 0x00FED0D0> >>> 可以发现, print语句(statement)不以逗号结尾时,会在输出字符串尾部自动附加一个换行符(linefeed);否则将一个空格代替附加的换行符。print语句默认写入标准输出流,也可重定向至文件或其他可写对象(所有提供write方法的对象)。这样,就可以使用简洁的print语句代替笨拙的 由上可知,在Python中调用print obj打印对象时,缺省情况下等效于调用 示例如下: >>> import sys >>> print 'Hello World' Hello World >>> sys.stdout.write('Hello World') Hello World 二. 重定向方式 本节介绍常用的Python标准输出重定向方式。这些方法各有优劣之处,适用于不同的场景。 2.1 控制台重定向 最简单常用的输出重定向方式是利用控制台命令。这种重定向由控制台完成,而与Python本身无关。 Windows命令提示符(cmd.exe)和Linux Shell(bash等)均通过">"或">>"将输出重定向。其中,">"表示覆盖内容,">>"表示追加内容。类似地,"2>"可重定向标准错误。重定向到"nul"(Windows)或"/dev/null"(Linux)会抑制输出,既不屏显也不存盘。 以Windows命令提示符为例,将Python脚本输出重定向到文件(为缩短篇幅已删除命令间空行): E:&;echo print 'hello' > test.py E:&;test.py > out.txt E:&;type out.txt hello E:&;test.py >> out.txt E:&;type out.txt hello hello E:&;test.py > nul 注意,在Windows命令提示符中执行Python脚本时,命令行无需以"python"开头,系统会根据脚本后缀自动调用Python解释器。此外,type命令可直接显示文本文件的内容,类似Linux系统的cat命令。 Linux Shell中执行Python脚本时,命令行应以"python"开头。除">"或">>"重定向外,还可使用tee命令。该命令可将内容同时输出到终端屏幕和(多个)文件中,"-a"选项表示追加写入,否则覆盖写入。示例如下( [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ echo $SHELL /bin/bash [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'hello'" hello [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'hello'" > out.txt [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ cat out.txt hello [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'world'" >> out.txt [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ cat out.txt hello world [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'I am'" | tee out.txt I am [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'xywang'" | tee -a out.txt xywang [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ cat out.txt I am xywang [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'hello'" > /dev/null [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ 若仅仅想要将脚本输出保存到文件中,也可直接借助会话窗口的日志抓取功能。 注意,控制台重定向的影响是全局性的,仅适用于比较简单的输出任务。 2.2 print >>重定向 这种方式基于print语句的扩展形式,即" 示例如下: memo = cStringIO.StringIO(); serr = sys.stderr; file = open('out.txt','w+') print >>memo,'StringIO'; print >>serr,'stderr'; print >>file,'file' print >>None,memo.getvalue() 上述代码执行后,屏显为"serr"和"StringIO"(两行,注意顺序),out.txt文件内写入"file"。 可见,这种方式非常灵活和方便。缺点是不适用于输出语句较多的场景。 2.3 sys.stdout重定向 将一个可写对象(如file-like对象)赋给sys.stdout,可使随后的print语句输出至该对象。重定向结束后,应将sys.stdout恢复最初的缺省值,即标准输出。 简单示例如下: import sys savedStdout = sys.stdout #保存标准输出流 with open('out.txt','w+') as file: sys.stdout = file #标准输出重定向至文件 print 'This message is for file!' sys.stdout = savedStdout #恢复标准输出流 print 'This message is for screen!' 注意,IDLE中 以下将自定义多种具有 class RedirectStdout: #import os,sys,cStringIO def __init__(self): self.content = '' self.savedStdout = sys.stdout self.memObj,self.fileObj,self.nulObj = None,None,None #外部的print语句将执行本write()方法,并由当前sys.stdout输出 def write(self,outStr): #self.content.append(outStr) self.content += outStr def toCons(self): #标准输出重定向至控制台 sys.stdout = self.savedStdout #sys.__stdout__ def toMemo(self): #标准输出重定向至内存 self.memObj = cStringIO.StringIO() sys.stdout = self.memObj def toFile(self,file='out.txt'): #标准输出重定向至文件 self.fileObj = open(file,'a+',1) #改为行缓冲 sys.stdout = self.fileObj def toMute(self): #抑制输出 self.nulObj = open(os.devnull,'w') sys.stdout = self.nulObj def restore(self): self.content = '' if self.memObj.closed != True: self.memObj.close() if self.fileObj.closed != True: self.fileObj.close() if self.nulObj.closed != True: self.nulObj.close() sys.stdout = self.savedStdout #sys.__stdout__ 注意, 重定向效果如下: redirObj = RedirectStdout() sys.stdout = redirObj #本句会抑制"Let's begin!"输出 print "Let's begin!" #屏显'Hello World!'和'I am xywang.'(两行) redirObj.toCons(); print 'Hello World!'; print 'I am xywang.' #写入'How are you?'和"Can't complain."(两行) redirObj.toFile(); print 'How are you?'; print "Can't complain." redirObj.toCons(); print "What'up?" #屏显 redirObj.toMute(); print '<Silence>' #无屏显或写入 os.system('echo Never redirect me!') #控制台屏显'Never redirect me!' redirObj.toMemo(); print 'What a pity!' #无屏显或写入 redirObj.toCons(); print 'Hello?' #屏显 redirObj.toFile(); print "Oh,xywang can't hear me" #该串写入文件 redirObj.restore() print 'Pop up' #屏显 可见,执行toXXXX()语句后,标准输出流将被重定向到XXXX。此外, 使用某对象替换 2.4 上下文管理器(Context Manager) 本节严格意义上并非新的重定向方式,而是利用Pyhton上下文管理器优化上节的代码实现。借助于上下文管理器语法,可不必向重定向使用者暴露 首先考虑输出抑制,基于上下文管理器语法实现如下: import sys,cStringIO,contextlib class DummyFile: def write(self,outStr): pass @contextlib.contextmanager def MuteStdout(): savedStdout = sys.stdout sys.stdout = cStringIO.StringIO() #DummyFile() try: yield except Exception: #捕获到错误时,屏显被抑制的输出(该处理并非必需) content,sys.stdout = sys.stdout,savedStdout print content.getvalue()#; raise #finally: sys.stdout = savedStdout 使用示例如下: with MuteStdout(): print "I'll show up when <raise> is executed!" #不屏显不写入 raise #屏显上句 print "I'm hiding myself somewhere:)" #不屏显 再考虑更通用的输出重定向: import os,sys from contextlib import contextmanager @contextmanager def RedirectStdout(newStdout): savedStdout,newStdout try: yield finally: sys.stdout = savedStdout 使用示例如下: def Greeting(): print 'Hello,boss!' with open('out.txt',"w+") as file: print "I'm writing to you..." #屏显 with RedirectStdout(file): print 'I hope this letter finds you well!' #写入文件 print 'Check your mailbox.' #屏显 with open(os.devnull,"w+") as file,RedirectStdout(file): Greeting() #不屏显不写入 print 'I deserve a pay raise:)' #不屏显不写入 print 'Did you hear what I said?' #屏显 可见,with内嵌块里的函数和print语句输出均被重定向。注意,上述示例不是线程安全的,主要适用于单线程。 当函数被频繁调用时,建议使用装饰器包装该函数。这样,仅需修改该函数定义,而无需在每次调用该函数时使用with语句包裹。示例如下: import sys,functools def MuteStdout(retCache=False): def decorator(func): @functools.wraps(func) def wrapper(*args,**kwargs): savedStdout = sys.stdout sys.stdout = cStringIO.StringIO() try: ret = func(*args,**kwargs) if retCache == True: ret = sys.stdout.getvalue().strip() finally: sys.stdout = savedStdout return ret return wrapper return decorator 若装饰器MuteStdout的参数retCache为真,外部调用 MuteStdout装饰器使用示例如下: @MuteStdout(True) def Exclaim(): print 'I am proud of myself!' @MuteStdout() def Mumble(): print 'I lack confidence...'; return 'sad' print Exclaim(),Exclaim.__name__ #屏显'I am proud of myself! Exclaim' print Mumble(),Mumble.__name__ #屏显'sad Mumble' 在所有线程中,被装饰函数执行期间, 接着,考虑创建RedirectStdout装饰器: def RedirectStdout(newStdout=sys.stdout): def decorator(func): def wrapper(*args,**kwargs): savedStdout,newStdout try: return func(*args,**kwargs) finally: sys.stdout = savedStdout return wrapper return decorator 使用示例如下: file = open('out.txt',"w+") @RedirectStdout(file) def FunNoArg(): print 'No argument.' @RedirectStdout(file) def FunOneArg(a): print 'One argument:',a def FunTwoArg(a,b): print 'Two arguments: %s,%s' %(a,b) FunNoArg() #写文件'No argument.' FunOneArg(1984) #写文件'One argument: 1984' RedirectStdout()(FunTwoArg)(10,29) #屏显'Two arguments: 10,29' print FunNoArg.__name__ #屏显'wrapper'(应显示'FunNoArg') file.close() 注意 2.5 logging模块重定向 对于代码量较大的工程,建议使用logging模块进行输出。该模块是线程安全的,可将日志信息输出到控制台、写入文件、使用TCP/UDP协议发送到网络等等。 默认情况下logging模块将日志输出到控制台(标准出错),且只显示大于或等于设置的日志级别的日志。日志级别由高到低为 以下示例将日志信息分别输出到控制台和写入文件: import logging logging.basicConfig(level = logging.DEBUG,format = '%(asctime)s [%(levelname)s] at %(filename)s,%(lineno)d: %(message)s',datefmt = '%Y-%m-%d(%a)%H:%M:%S',filename = 'out.txt',filemode = 'w') #将大于或等于INFO级别的日志信息输出到StreamHandler(默认为标准错误) console = logging.StreamHandler() console.setLevel(logging.INFO) formatter = logging.Formatter('[%(levelname)-8s] %(message)s') #屏显实时查看,无需时间 console.setFormatter(formatter) logging.getLogger().addHandler(console) logging.debug('gubed'); logging.info('ofni'); logging.critical('lacitirc') 通过对多个handler设置不同的level参数,可将不同的日志内容输入到不同的地方。本例使用在logging模块内置的StreamHandler(和FileHandler),运行后屏幕上显示: [INFO ] ofni [CRITICAL] lacitirc out.txt文件内容则为: 2016-05-13(Fri)17:10:53 [DEBUG] at test.py,25: gubed 2016-05-13(Fri)17:10:53 [INFO] at test.py,25: ofni 2016-05-13(Fri)17:10:53 [CRITICAL] at test.py,25: lacitirc 除直接在程序中设置Logger、Handler、Formatter等外,还可将这些信息写入配置文件。示例如下: #logger.conf ###############Logger############### [loggers] keys=root,Logger2F,Logger2CF [logger_root] level=DEBUG handlers=hWholeConsole [logger_Logger2F] handlers=hWholeFile qualname=Logger2F propagate=0 [logger_Logger2CF] handlers=hPartialConsole,hPartialFile qualname=Logger2CF propagate=0 ###############Handler############### [handlers] keys=hWholeConsole,hPartialConsole,hWholeFile,hPartialFile [handler_hWholeConsole] class=StreamHandler level=DEBUG formatter=simpFormatter args=(sys.stdout,) [handler_hPartialConsole] class=StreamHandler level=INFO formatter=simpFormatter args=(sys.stderr,) [handler_hWholeFile] class=FileHandler level=DEBUG formatter=timeFormatter args=('out.txt','a') [handler_hPartialFile] class=FileHandler level=WARNING formatter=timeFormatter args=('out.txt','w') ###############Formatter############### [formatters] keys=simpFormatter,timeFormatter [formatter_simpFormatter] format=[%(levelname)s] at %(filename)s,%(lineno)d: %(message)s [formatter_timeFormatter] format=%(asctime)s [%(levelname)s] at %(filename)s,%(lineno)d: %(message)s datefmt=%Y-%m-%d(%a)%H:%M:%S 此处共创建三个Logger:root,将所有日志输出至控制台;Logger2F,将所有日志写入文件;Logger2CF,将级别大于或等于INFO的日志输出至控制台,将级别大于或等于WARNING的日志写入文件。 程序以如下方式解析配置文件和重定向输出: import logging,logging.config logging.config.fileConfig("logger.conf") logger = logging.getLogger("Logger2CF") logger.debug('gubed'); logger.info('ofni'); logger.warn('nraw') logger.error('rorre'); logger.critical('lacitirc') logger1 = logging.getLogger("Logger2F") logger1.debug('GUBED'); logger1.critical('LACITIRC') logger2 = logging.getLogger() logger2.debug('gUbEd'); logger2.critical('lAcItIrC') 运行后屏幕上显示: [INFO] at test.py,7: ofni [WARNING] at test.py,7: nraw [ERROR] at test.py,8: rorre [CRITICAL] at test.py,8: lacitirc [DEBUG] at test.py,14: gUbEd [CRITICAL] at test.py,14: lAcItIrC out.txt文件内容则为: 2016-05-13(Fri)20:31:21 [WARNING] at test.py,7: nraw 2016-05-13(Fri)20:31:21 [ERROR] at test.py,8: rorre 2016-05-13(Fri)20:31:21 [CRITICAL] at test.py,8: lacitirc 2016-05-13(Fri)20:31:21 [DEBUG] at test.py,11: GUBED 2016-05-13(Fri)20:31:21 [CRITICAL] at test.py,11: LACITIRC 三. 总结 以上就是关于Python标准输出的重定向方式的全部内容,希望对学习python的朋友们能有所帮助,如果有疑问欢迎大家留言讨论。 (编辑:李大同) 【声明】本站内容均来自网络,其相关言论仅代表作者个人观点,不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利,请及时与联系站长删除相关内容! |