如何在Python中正确写入FIFO？

Question

在Python中打开FIFO（命名管道）进行写入时，发生了一些非常奇怪的事情。想象一下，当我在交互式解释器中尝试打开一个FIFO进行写入时，会发生什么：

>>> fifo_write = open('fifo', 'w')

上面的代码会一直停在那里，直到我打开另一个解释器并输入以下内容：

>>> fifo_read = open('fifo', 'r')
>>> fifo.read()

我不明白为什么我必须等到管道被打开用于读取，但我们先不讨论这个。上面的代码会一直等待，直到有数据可用，这个是正常的。然而，假设我回到第一个解释器窗口并输入：

>>> fifo_write.write("some testing data\n")
>>> fifo_write.flush()

我本来期待的是，在第二个解释器中调用read会返回结果，我们能在屏幕上看到数据，但实际上并没有发生。如果我调用os.fsync，会出现以下情况：

>>> import os
>>> fifo_write.flush()
>>> os.fsync(fifo_write.fileno())
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
OSError: [Errno 22] Invalid argument

而FIFO的读取者仍然在等待。不过，如果我调用fifo_writer.close()，那么数据就会被刷新。如果我使用一个shell命令来给管道输入数据：

$ echo "some data" > fifo

那么读取者的输出是：

>>> fifo_read.read()
'some data\n'

有没有人遇到过这种情况？如果有，是否有解决办法？我当前的操作系统是Ubuntu 11.04，使用的是Linux 2.6.38。

Answer 1

为了避免需要刷新数据，可以在打开文件时不使用缓冲：

fifo_read = open('fifo', 'r', 0)

这样做会去掉高级缓冲。数据会直接发送到操作系统，因为这是一个FIFO（先进先出）队列，数据实际上不会写入磁盘，而是直接通过FIFO缓冲区传递给读取者，所以你不需要进行同步。

当然，你应该先用 os.mkfifo() 或者在命令行中使用 mkfifo 创建FIFO，如你在评论中提到的那样。

Answer 2

read() 这个函数不会返回，直到它读到文件的结束标志（EOF）。

你可以试着指定想要读取的字节数，比如 read(4)。不过，这个函数还是会一直等，直到有足够的字节被写入。所以，写数据的那一方必须至少写入你指定的字节数，然后再调用 flush() 来确保数据被发送出去。