保持与进程的管道保持打开状态

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提问于 2025-04-16 19:33

我有一个app，它从stdin读取数据，然后在换行后把结果返回到stdout。

这里有个简单（其实有点傻）的例子：

$ app
Expand[(x+1)^2]<CR>
x^2 + 2*x + 1
100 - 4<CR>
96

打开和关闭这个app需要很多初始化和清理工作（它是一个计算代数系统的接口），所以我想尽量减少这个过程。

我想在Python中打开一个管道，给它的stdin写入字符串，然后从stdout读取结果。Popen.communicate()不适合这个，因为它会关闭文件句柄，这样就需要重新打开管道。

我试过类似于这个相关问题的做法：如何在不破坏管道的情况下多次与进程通信？但我不太确定怎么等待输出。而且很难提前知道app处理当前输入需要多长时间，所以我不想做任何假设。我想我大部分的困惑来自这个问题：在Python中对子进程管道进行非阻塞读取，里面提到混合高层和低层函数不是个好主意。

编辑：抱歉之前没有提供任何代码，被打断了。这是我到目前为止尝试的代码，似乎可以工作，但我担心可能会出现一些未被注意的问题：

from subprocess import Popen, PIPE
pipe = Popen(["MathPipe"], stdin=PIPE, stdout=PIPE)         
expressions = ["Expand[(x+1)^2]", "Integrate[Sin[x], {x,0,2*Pi}]"] # ...                                                                                        
for expr in expressions:
    pipe.stdin.write(expr)                                                        
    while True:                                                                         
        line = pipe.stdout.readline()                                                    
        if line != '':     
            print line  
        # output of MathPipe is always terminated by ';'                                                                                                                         
        if ";" in line:                                                                  
            break

这个方法可能有什么问题吗？

数据流子进程文件句柄进程通信输入输出管道非阻塞读取计算代数系统

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你可以把 stdin=subprocess.PIPE 作为参数传给 subprocess.Popen。这样做会让这个进程的输入变成一个像文件一样的对象，方便你使用：

import sys, subprocess

proc = subprocess.Popen(["mathematica <args>"], stdin=subprocess.PIPE, 
                        stdout=sys.stdout, shell=True)
proc.stdin.write("Expand[ (x-1)^2 ]") # Write whatever to the process
proc.stdin.flush()                    # Ensure nothing is left in the buffer
proc.terminate()                      # Kill the process

这会把子进程的输出直接送到你当前的 Python 进程的输出。如果你需要先读取输出并进行一些处理，也是可以的。可以查看一下 http://docs.python.org/library/subprocess.html#popen-objects。

回答于 2025-04-16 由 Python大师

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使用subprocess这个工具，你可能无法可靠地完成某些操作。你可以考虑使用pexpect这个库。不过，这个库在Windows系统上不太适用。如果你是在Windows上，可以试试winpexpect。

另外，如果你想在Python中做一些数学相关的事情，可以看看SAGE。他们在与其他开源数学软件的对接方面做了很多工作，所以很有可能他们已经实现了你想要的功能。

回答于 2025-04-16 由 Python大师

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保持与进程的管道保持打开状态

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