为什么要按两次Ctrl+D才能关闭stdin？

Question

我有一个Python脚本，它会读取数字，如果输入的不是数字，就会输出错误信息。

import fileinput
import sys
for line in (txt.strip() for txt in fileinput.input()):
    if not line.isdigit():
        sys.stderr.write("ERROR: not a number: %s\n" % line)

如果我从标准输入（stdin）获取输入，我需要按 Ctrl + D 两次 才能结束程序。为什么呢？

而当我单独运行Python解释器时，只需要按一次 Ctrl + D。

bash $ python test.py
1
2
foo
4
5
<Ctrl+D>
ERROR: not a number: foo
<Ctrl+D>
bash $

Answer 1

我在我回答这个问题的时候写了一些解释。

如何捕捉 Control+D 信号？

简单来说，在终端按下 Control+D 会让终端清空输入。这会导致 read 系统调用返回。第一次返回时，如果你输入了内容，它会返回一个非零的值。第二次返回时，它会返回0，这表示“文件结束”。

Answer 2

这很可能与Python的以下问题有关：

• 5505: 在Windows上，sys.stdin.read()在第一次遇到文件结束符（EOF）后不会返回，
• 1633941: for line in sys.stdin:第一次遇到EOF时没有反应。

Answer 3

在Python 3中，这个问题是因为Python标准输入输出库中的一个错误。这个错误在Python 3.3版本中被修复了。

---

在Unix终端中，按下Ctrl+D并不会真正关闭进程的标准输入。不过，按下回车键或者Ctrl+D会让操作系统的read系统调用立刻返回。所以：

>>> sys.stdin.read(100)
xyzzy                       (I press Enter here)
                            (I press Ctrl+D once)
'xyzzy\n'
>>>

sys.stdin.read(100)会交给sys.stdin.buffer.read处理，它会在一个循环中调用系统的read()，直到满足以下任意条件：要读取的数据量达到要求；或者系统的read()返回0字节；或者出现错误。(文档) (来源)

在第一行后按下回车，系统的read()返回了6个字节。sys.stdin.buffer.read又调用read()来尝试获取更多输入。然后我按下Ctrl+D，这时read()返回了0字节。此时，sys.stdin.buffer.read放弃了，只返回了之前收集的6个字节。

注意，进程仍然保持着我的终端作为标准输入，我仍然可以输入内容。

>>> sys.stdin.read()        (note I can still type stuff to python)
xyzzy                       (I press Enter)
                            (Press Ctrl+D again)
'xyzzy\n'

好的。这是当初提问时出问题的部分。现在它可以正常工作了。但在Python 3.3之前，确实存在一个错误。

这个错误有点复杂——基本上问题在于两个不同的层在做同样的事情。BufferedReader.read()是为了反复调用self.raw.read()，直到返回0字节。然而，原始方法FileIO.read()自己也执行了一个循环，直到返回0字节。所以在有这个错误的Python中，第一次按Ctrl+D会让FileIO.read()返回6个字节给BufferedReader.read()，然后它会立刻再次调用self.raw.read()。第二次按Ctrl+D会让那个返回0字节，然后BufferedReader.read()才会最终退出。

这个解释比我之前的要长得多，但它的确是正确的。错误就是这样……