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打印流重定向

发布于 2024-01-29 22:24:16 字数 3484 浏览 0 评论 0 收藏 0

在Python 3.0和Python 2.6中,打印都默认地发送到标准输出流。然而,通常发送到其他的地方也是有用的,例如发送到一个文本文件,以保存结果供以后使用和测试。尽管这样的重定向可以在Python自身之外的系统shell中实现,事实上,在脚本中重定向一个脚本的流也是很容易做到的。

Python的"hello World"程序

让我们从通常的(并且大多时候是无意义的)语言基准线开始——"hello world"程序。要在Python中打印"hello world"信息,只需在各个版本中打印这个字符串:

因为表达式结果会响应交互模式命令行,通常是连print语句都不需要使用,只要输入要打印的表达式,而其结果就会回显:

这段代码在语言学习中并非举足轻重,但它说明了打印的行为。其实,print语句只是Python的人性化的特性,提供了sys.stdout对象的简单接口,再加上一些默认的格式设置。实际上,如果你想写的更复杂一些,也可以用下面这种方式编写打印操作。

这段程序有意调用了sys.stdout的write方法(当Python启动连接输出流的文件对象时,这个属性就会事先设置)。print语句隐藏大多数细节,提供了简单工具从而进行简单的打印任务。

重定向输出流

那么,为什么本书要教你复杂的打印方式呢?等效的sys.stdout打印方式可以说是Python中常用技术的基础。通常来说,print和sys.stdout的关系如下:

等价于:

它通过str手动执行一次字符串转换,再通过“+”增加一个分隔符和一个换行,并且调用输出流的write方法。你宁愿编写哪种代码?(这里希望强调打印的程序员友好的本质。)

作为较长的打印书写形式本身并没有什么用处。不过了解这就是print语句所做的事是有用处的,因为有可能把sys.stdout重新赋值给标准输出流以外的东西。换句话说,这种等效的方式提供了一种方法,可以让print语句将文字传送到其他地方。例如:

在这里,我们把sys.stdout重设成已打开的文件对象(采用附加模式)。重设之后,程序中任何地方的print语句都会将文字写至文件log.txt的末尾,而不是原始的输出流。print语句将会很乐意持续地调用sys.stdout的write方法,无论sys.stdout当时引用的是什么。因为你的进程中只有一个sys模块,通过这种方式赋值sys.stdout会把程序中任何地方的每个print都进行重新定向。

事实上,就像本章接下来有关print和stdout边栏部分所做的说明,你甚至可以将sys.s tdout重设为非文件的对象,只要该对象有预期的协议(write方法)。当该对象是类时,打印的文字可以定位并通过任意方式进行处理。

这种重设输出列表的技巧主要用于程序原本是用print语句编写的情况。如果你一开始就知道应该输出到文件中去,就可以改为调用文件的write方法。不过,为了将基于print的程序重定向,sys.stdout重设为修改每条print语句或者使用系统shell重定向语法提供一种方便的替代方式。

自动化流重定向

通过赋值sys.stdout而将打印文字重定向的技巧实际上非常常用。但是,上一节代码中有个潜在的问题,那就是没有直接的方式可以保存原始的输出流。在打印至文件后,可以切换回来。因为sys.stdout只是普通的文件对象,你可以存储它,需要时恢复它[1]

然而正如你所见到的,像这样的手动保存和恢复原始的输出流包含了相当多的额外工作。因为这种操作出现的相当频繁,一个print扩展功能使得它显得多余。

在Python 3.0中,file关键字允许一个单个的print调用将其文本发送给一个文件的write方法,而不用真正地重设sys.stdout。因为这种重定向是暂时的,普通的print语句还是会继续打印到原始的输出流的。在Python 2.6中,当print语句以>>开始,后面再跟着输出的文件对象(或其他兼容对象)时,会有同样的效果。例如,如下语句再次把打印的文本发送到一个名为log.txt的文件:

如果你需要在同一个程序中打印到文件以及标准输出流,print的>>形式就很方便。然而,如果你使用这种形式,要确定提供一个文件对象(或者和文件对象一样有write方法的对象),而不是文件名字符串:

这种print的扩展形式通常也用于把错误消息打印到标准错误流sys.stderr。你可以使用其文件write方法以及自行设置输出的格式,或者使用重定向语法打印:

既然已经了解了打印重定向的所有内容,打印和文件写入方法之间的对等性就相当清楚了。如下交互会话在Python 3.0中使用了两种打印,然后把输出重定向到一个外部文件中,以验证打印了相同的文本:

正如你所看到的,除非你喜欢录入,print操作通常是显示文本的最佳选择。对于打印和文件写入之间的对等性的另一个示例,请参见本书第18章中的Python 3.0的print函数模拟示例;它使用这种代码模式,提供了与Python 2.6中用法等效的Python 3.0通用print函数。

[1]在Python 2.6和Python 3.0中,你也可以使用sys模块中的__stdout__属性,指的就是程序启动时sys.stdout的原始值。不过,你还是应该把sys.stdout恢复成sys.__stdout__从而回到原始流的值。参考库手册中sys模块的更多细节。

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