如何在Python中重定向stderr？通过Python C API？

Question

这是我最近两个问题的结合：
[1] 在C语言中使用Python实例方法
[2] 如何在Python中重定向错误输出（stderr）？

我想记录一个Python脚本的标准输出（stdout）和错误输出（stderr）。

我想问的是，根据[1]创建一个新类型似乎有点复杂。如果不需要把这个新类型暴露给Python，也就是说它只存在于C语言中，这样会不会简单一些呢？

我的意思是，当Python打印东西的时候，它会去“Objects/fileobject.c”这个文件，在“PyFile_WriteObject”函数里，它会检查是否可以写入它的参数：

writer = PyObject_GetAttrString(f, "write");
if (writer == NULL)
...

另外，可以这样获取标准输出和错误输出：

PyObject* out = PySys_GetObject("stdout");
PyObject* err = PySys_GetObject("stderr");

我的问题是，是否有可能构造一个必要的PyObject，使其满足上面的'PyObject_GetAttrString(f, "write")'，并且可以被调用，这样我就可以写：

PySys_SetObject("stdout", <my writer object / class / type / ?>);

http://docs.python.org/c-api/sys.html?highlight=pysys_setobject#PySys_SetObject

这样的话，就不需要把新的“写入类型”暴露给其他Python脚本，所以我觉得写代码可能会简单一些……？

Answer 1

根据Alex的回答，这里有一段完整的C代码，不需要Python中的“import aview”，适用于Python 3（所以不需要Py_InitModule），并且包含了标准错误输出的重定向：

#include <functional>
#include <iostream>
#include <string>
#include <Python.h>


PyObject* aview_write(PyObject* self, PyObject* args)
{
    const char *what;
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &what))
        return NULL;
    printf("==%s==", what);
    return Py_BuildValue("");
}


PyObject* aview_flush(PyObject* self, PyObject* args)
{
    return Py_BuildValue("");
}


PyMethodDef aview_methods[] =
{
    {"write", aview_write, METH_VARARGS, "doc for write"},
    {"flush", aview_flush, METH_VARARGS, "doc for flush"},
    {0, 0, 0, 0} // sentinel
};


PyModuleDef aview_module =
{
    PyModuleDef_HEAD_INIT, // PyModuleDef_Base m_base;
    "aview",               // const char* m_name;
    "doc for aview",       // const char* m_doc;
    -1,                    // Py_ssize_t m_size;
    aview_methods,        // PyMethodDef *m_methods
    //  inquiry m_reload;  traverseproc m_traverse;  inquiry m_clear;  freefunc m_free;
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_aview(void) 
{
    PyObject* m = PyModule_Create(&aview_module);
    PySys_SetObject("stdout", m);
    PySys_SetObject("stderr", m);
    return m;
}


int main()
{
    PyImport_AppendInittab("aview", PyInit_aview);
    Py_Initialize();
    PyImport_ImportModule("aview");

    PyRun_SimpleString("print(\'hello to buffer\')");
    PyRun_SimpleString("make a SyntaxException in stderr");

    Py_Finalize();

    return 0;

}

不过要注意，如果你打算使用多个不同的解释器，这样的做法是不够的，因为aview_write无法知道该把内容追加到哪个缓冲区。你需要一些像这样的东西。

顺便提一下，这里有一个很棒的参考资料，教你如何添加新的模块和类型。

Answer 2

你只需要创建一个模块对象（如果你在使用C API，其实你已经在做这件事了！），然后给它一个合适的 write 函数——这个模块对象就可以作为 PySys_SetObject 的第二个参数。

在我回答你另一个问题时，我提到了 xxmodule.c，这是Python C源代码中的一个示例文件，里面有很多例子，包括各种类型和函数——即使你觉得“创建新类型”这一部分太难，也可以从这里入手；这让我有点困惑，但没关系;-）。

编辑：这里有一个简单的工作示例 (aview.py)：

#include "Python.h"
#include <stdio.h>

static PyObject *
aview_write(PyObject *self, PyObject *args)
{
    const char *what;
    if (!PyArg_ParseTuple(args, "s", &what))
        return NULL;
    printf("==%s==", what);
    return Py_BuildValue("");
}

static PyMethodDef a_methods[] = {
    {"write", aview_write, METH_VARARGS, "Write something."},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

PyMODINIT_FUNC
initaview(void)
{
    PyObject *m = Py_InitModule("aview", a_methods);
    if (m == NULL) return;
    PySys_SetObject("stdout", m);
}

一旦这个 aview 模块正确安装后：

$ python
Python 2.5.4 (r254:67917, Dec 23 2008, 14:57:27) 
[GCC 4.0.1 (Apple Computer, Inc. build 5363)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import aview
>>> print 'ciao'
==ciao====
==>>> 

...任何输出到标准输出的字符串都会被加上 == 符号包围（而且这个 print 调用 .write 两次：第一次是 'ciao'，然后再加上一个换行符）。