如何在Python中执行ping或traceroute，并实时访问输出？

Question

之前，我问了这样一个问题：

我怎么能用原生Python来执行ping或traceroute？

但是因为Python不是以管理员身份运行，所以它无法打开执行ping/traceroute所需的原始ICMP套接字。

这让我想到了使用系统的ping/traceroute命令。这个问题中有几个使用subprocess模块的例子，看起来效果不错：

在Python中ping一个网站？

不过，我还有一个额外的要求：我需要能够在输出生成时就访问它（比如，对于一个运行时间很长的traceroute）。

上面的例子都是先运行命令，然后等命令完成后才给你完整的输出。有没有办法在命令输出生成时就获取到呢？

编辑：根据Alex Martelli的回答，这里是有效的方法：

import pexpect

child = pexpect.spawn('ping -c 5 www.google.com')

while 1:
        line = child.readline()
        if not line: break
        print line,

Answer 1

你可以为子进程创建一个tty对，并在里面运行。根据C语言的标准（C99 7.19.3），stdout（标准输出）只有在它是一个终端的时候才会使用行缓冲（也就是你说的不想要的完全缓冲）。当然，如果子进程调用了setvbuf()，那也是另当别论。

可以看看os.openpty()这个函数。

以下是未经测试的代码：

master, slave = os.openpty()
pid = os.fork()
if pid == 0:
    os.close(master)
    os.dup2(slave, 0)
    os.dup2(slave, 1)
    os.dup2(slave, 2)
    os.execv("/usr/sbin/traceroute", ("traceroute","4.2.2.1"))
    # FIXME: log error somewhere
    os.exit(1)
os.close(slave)
while True:
    d = os.read(master)
    if len(d) == 0:
        break
    print d
os.waitpid(pid, 0)

需要注意的是，子进程在fork()之后调用setvbuf()是不可行的，因为setvbuf()是一个libc函数，而不是系统调用。它只是改变当前进程的输出状态，而在执行exec调用时，当新的程序被加载时，这个状态会被覆盖。

Answer 2

你应该看看subprocess模块的文档，它讲的是如何运行外部程序并实时获取它的输出。

基本上，你需要这样做：

from subprocess import Popen, PIPE
p = Popen(['tracert', host], stdout=PIPE)
while True:
    line = p.stdout.readline()
    if not line:
        break
    # Do stuff with line

其实，你提到的那个SO问题里的答案和你需要的很接近。Corey Goldberg的答案使用了管道和readline，但因为它用-n 1来运行ping，所以持续的时间不够长，没法产生太大影响。

Answer 3

pexpect 是我在遇到类似需求时，通常会选择的工具。虽然还有其他类似的模块，但 pexpect 几乎总是功能最丰富、最稳定、最成熟的。如果你需要在 Windows 系统下也能正常运行（因为在 Windows 上，ping 和 traceroute 可能会有自己的问题），那我会考虑寻找其他替代方案。如果你有这样的需求，请告诉我们，我们可以看看有什么解决办法！