PythonのDup、dup2、tmpfile、stdout

Question

これはからのフォローアップの質問です ここ.

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行きたいところ

PythonはまだSTDOUTに印刷することができますが、STDOUTを一時的にTEMPファイルにリダイレクトできるようにしたいと思います。これには、次の手順が含まれます。

1. stdoutのコピーを作成します（new)
2. 温度ファイルを作成します（tmp)
3. stdoutをリダイレクトします tmp
4. Pythonに使用するように伝えます new stdoutとして
5. リダイレクト tmp 「本物の」stdoutに
6. Pythonに「本物の」stdoutをもう一度使用するように伝えます
7. 読んで閉じる tmp

実装

上記を次の方法で実装しようとしました。

import os
import subprocess
import sys

#A function that calls an external process to print to stdout as well as
#a python print to pythons stdout.
def Func(s, p = False):
    subprocess.call('echo "{0}"'.format(s), shell = True)
    if p:
        print "print"

sil = list() # <-- Some list to store the content of the temp files

print "0.1" # Some testing of the
Func("0.2") # functionality

new = os.dup(1)    # Create a copy of stdout (new)
tmp = os.tmpfile() # Create a temp file (tmp)

os.dup2(tmp.fileno(), 1)            # Redirect stdout into tmp
sys.stdout = os.fdopen(new, 'w', 0) # Tell python to use new as stdout

Func("0.3", True) # <--- This should print "0.3" to the temp file and "print" to stdout

os.dup2(new, 1)                   # Redirect tmp into "real" stdout
sys.stdout = os.fdopen(1, 'w', 0) # Tell python to use "real" stdout again

# Read and close tmp
tmp.flush()
tmp.seek(0, os.SEEK_SET)
sil.append(tmp.read())
tmp.close()

ここで少し休憩して要約したいと思います。
ここまで読み取るまでコンソールする出力は次のとおりです。

0.1
0.2
print

その間 sil このように見えるはずです： ['0.3\n']. 。だから、すべてがここまで魅力のように機能しています。ただし、上記のスクリプトをもう一度やり直した場合：

print "1.1" # Some testing of the
Func("1.2") # functionality

new = os.dup(1)    # Create a copy of stdout (new)
tmp = os.tmpfile() # Create a temp file (tmp)

os.dup2(tmp.fileno(), 1)            # Redirect stdout into tmp
sys.stdout = os.fdopen(new, 'w', 0) # Tell python to use new as stdout

# This should print "0.3" to the temp file and "print" to stdout and is the crucial point!
Func("1.3", True) 

os.dup2(new, 1)                   # Redirect tmp into "real" stdout
sys.stdout = os.fdopen(1, 'w', 0) # Tell python to use "real" stdout again

# Read and close tmp
tmp.flush()
tmp.seek(0, os.SEEK_SET)
sil.append(tmp.read())

エラーが発生し、出力は次のようになります。

1.1
1.2
/bin/sh: line 0: echo: write error: Bad file descriptor
print

その間 sil 読む： ['0.3\n', ''].

つまり、2番目 Func("1.3", True) Tempファイルに書き込むことができません。

質問

1. まず第一に、私のスクリプトが動作したいように私のスクリプトが機能していない理由を知りたいです。つまり、なぜスクリプトの前半でTempファイルに書き込むことができるのですか？
2. 私はまだの使用に少し困惑しています dup と dup2. 。 stdoutの一時ファイルへのリダイレクトがどのように機能しているかを理解していると思いますが os.dup2(new, 1) それがしていることをやっています。たぶん、答えはすべてを詳しく説明できるかもしれません dup と dup2私のスクリプトのsは^^をやっています

Answer 1

「悪いファイル記述子」を取得する理由は、Garbage CollectorがSTDOUT FDを閉じているためです。これらの2つの行を考えてみましょう。

sys.stdout = os.fdopen(1, 'w', 0)    # from first part of your script
...
sys.stdout = os.fdopen(new, 'w', 0)  # from second part of your script

これら2つの2番目が実行されると、最初のファイルオブジェクトの参照カウントがゼロに低下し、ガベージコレクターがそれを破壊します。ファイルオブジェクトは、破壊されたときに関連するFDを閉じ、そのFDはたまたま1 = stdoutです。したがって、作成されたオブジェクトをどのように破壊するかに非常に注意する必要があります os.fdopen.

問題を示すための小さな例を以下に示します。 os.fstat 閉じたFDを渡すと、「悪いファイル記述子」エラーをトリガーする例の機能として使用されます。

import os
whatever = os.fdopen(1, 'w', 0)
os.fstat(1)
del whatever
os.fstat(1)

私は実際に、あなたが探していることを正確に行うと思うコンテキストマネージャー（または、ほぼ少なくとも、私はたまたま名付けられたtempfileが必要です）を持っていると思います。密接な問題を回避するために、元のsys.stdoutオブジェクトを再利用することがわかります。

import sys
import tempfile
import os

class captured_stdout:
    def __init__(self):
        self.prevfd = None
        self.prev = None

    def __enter__(self):
        F = tempfile.NamedTemporaryFile()
        self.prevfd = os.dup(sys.stdout.fileno())
        os.dup2(F.fileno(), sys.stdout.fileno())
        self.prev = sys.stdout
        sys.stdout = os.fdopen(self.prevfd, "w")
        return F

    def __exit__(self, exc_type, exc_value, traceback):
        os.dup2(self.prevfd, self.prev.fileno())
        sys.stdout = self.prev

## 
## Example usage
##

## here is a hack to print directly to stdout
import ctypes
libc=ctypes.LibraryLoader(ctypes.CDLL).LoadLibrary("libc.so.6")
def directfdprint(s):
    libc.write(1, s, len(s))


print("I'm printing from python before capture")
directfdprint("I'm printing from libc before captrue\n")

with captured_stdout() as E:
    print("I'm printing from python in capture")
    directfdprint("I'm printing from libc in capture\n")

print("I'm printing from python after capture")
directfdprint("I'm printing from libc after captrue\n")

print("Capture contains: " + repr(file(E.name).read()))