在循环中运行外部程序并设置最大时间限制

Question

我想要一个Python脚本，它可以循环运行一个外部程序，并且每次运行这个程序的时间不能超过设定的最大值。如果超过了这个时间，就要强制结束这个程序。请问有什么好的方法可以做到这一点呢？

谢谢！

Answer 1

如果你能使用 Python 3.3

来自 文档，

subprocess.call(args, *, stdin=None, stdout=None, stderr=None, shell=False, timeout=None)

subprocess.call(["ls", "-l"]) 0

subprocess.call("exit 1", shell=True) 1

这样就可以了。

Answer 2

如果你想在Python中运行一个外部程序，通常会使用subprocess模块。

当然，你也可以自己实现子进程的处理，比如使用os.fork()和os.execve()（或者它的其他exec*相关函数）... 你可以随意处理文件描述符和信号。不过，subprocess.Popen()这个函数已经实现了大部分你需要的功能。

如果你想让程序在一段时间后自动结束，可以让你的Python脚本在超时后杀掉它。当然，你需要先检查一下这个进程是否已经完成。下面是一个非常简单的例子（使用了shlex模块中的split函数来提高可读性）：

from shlex import split as splitsh
import subprocess
import time

TIMEOUT=10
cmd = splitsh('/usr/bin/sleep 60')
proc = subprocess.Popen(cmd)
time.sleep(TIMEOUT)
pstatus = proc.poll()
if pstatus is None:
    proc.kill()
# Could use os.kill() to send a specific signal
# such as HUP or TERM, check status again and 
# then resort to proc.kill() or os.kill() for
# SIGKILL only if necessary

正如所提到的，有几种方法可以结束你的子进程。注意我检查的是"is None"而不是直接测试pstatus的真假。如果你的进程以零的退出值完成（通常表示没有错误发生），那么简单地测试proc.poll()的结果可能会把完成状态和仍在运行的进程状态搞混。

还有几种方法可以判断是否已经过了足够的时间。在这个例子中，我们使用了睡眠，这样做有点傻，因为我们本可以做其他事情。这就让我们的Python进程（外部程序的父进程）闲着没事做。

你可以用time.time()来记录开始时间，然后启动你的子进程，接着做其他工作（比如启动其他子进程），并在达到你想要的超时时间之前检查时间（也许在其他活动的循环中）。

如果你的其他活动涉及文件或套接字（网络）操作，那么你可能需要考虑使用select模块，它可以返回一个可读、可写或准备好处理“异常”事件的文件描述符列表。select.select()函数也可以接受一个可选的“超时”值。调用select.select([],[],[],x)基本上和time.sleep(x)是一样的（如果我们没有提供任何文件描述符供它选择的话）。

如果不使用select.select()，你也可以使用fcntl模块将你的文件描述符设置为非阻塞模式，然后使用os.read()（不是普通文件对象的.read()方法，而是来自os模块的底层功能）。再次强调，尽量使用更高级的接口，只有在必须时才使用底层函数。（如果你使用非阻塞I/O，那么所有的os.read()或类似操作都必须在异常处理块中进行，因为Python会将“-EWOULDBLOCK”条件表示为OSError（异常），例如：“OSError: [Errno 11] Resource temporarily unavailable”（在Linux上）。错误的具体编号可能因操作系统而异。不过，使用来自errno模块的-EWOULDBLOCK值在POSIX系统上应该是可移植的。

（我知道我在这里有点偏题，但关于你的程序如何在子进程运行外部程序时做一些有用的事情，实际上是如何管理它们的超时的自然延伸）。

关于非阻塞文件I/O的复杂细节（包括与MS Windows的可移植性问题）在这里以前讨论过：Stackoverflow: non-blocking read on a stream in Python

正如其他人所评论的，提出更详细的问题并附上简短、集中展示你已经做过的努力的代码片段会更好。通常你不会在这里找到愿意写教程而不是回答的人。