10.2. 標準輸入、輸出和錯誤

10.2. 標準輸入、輸出和錯誤

UNIX 用戶已經對標準輸入、標準輸出和標準錯誤的概念非常熟悉了。這一節是為其他不熟悉的人準備的。

標準輸入和標準錯誤 (通常縮寫為 stdout 和 stderr) 是內建在每一個 UNIX 系統中的管道。當你 print 某些東西時，結果前往 stdout 管道；當你的程序崩潰并打印出調試信息 (例如 Python 中的 traceback (錯誤跟蹤)) 的時候，信息前往 stderr 管道。通常這兩個管道只與你正在工作的終端窗口相聯，所以當一個程序打印時，你可以看到輸出，而當一個程序崩潰時，你可以看到調試信息。(如果你正在一個基于窗口的 Python IDE 上工作，stdout 和 stderr 缺省為你的“交互窗口”。)

例 10.8. `stdout` 和 `stderr` 介紹

>>> for i in range(3):
...     print 'Dive in'             
Dive in
Dive in
Dive in
>>> import sys
>>> for i in range(3):
...     sys.stdout.write('Dive in') 
Dive inDive inDive in
>>> for i in range(3):
...     sys.stderr.write('Dive in') 
Dive inDive inDive in

	正如在例 6.9 “簡單計數”中看到的，你可以使用 Python 內置的 `range` 函數來構造簡單的計數循環，即重復某物一定的次數。
	`stdout` 是一個類文件對象；調用它的 `write` 函數可以打印出你給定的任何字符串。實際上，這就是 `print` 函數真正做的事情；它在你打印的字符串后面加上一個硬回車，然后調用 `sys.stdout.write` 函數。
	在最簡單的例子中，`stdout` 和 `stderr` 把它們的輸出發送到相同的地方：Python IDE (如果你在一個 IDE 中的話)，或者終端 (如果你從命令行運行 Python 的話)。和 `stdout` 一樣，`stderr` 并不為你添加硬回車；如果需要，要自己加上。

stdout 和 stderr 都是類文件對象，就像在第 10.1 節 “抽象輸入源”中討論的一樣，但是它們都是只寫的。它們都沒有 read 方法，只有 write 方法。然而，它們仍然是類文件對象，因此你可以將其它任何 (類) 文件對象賦值給它們來重定向其輸出。

例 10.9. 重定向輸出

[you@localhost kgp]$ python stdout.py
Dive in
[you@localhost kgp]$ cat out.log
This message will be logged instead of displayed

(在 Windows 上，你要使用 type 來代替 cat 顯示文件的內容。)

如果您還沒有下載本書附帶的樣例程序, 可以下載本程序和其他樣例程序。

#stdout.py
import sys

print 'Dive in'                                          
saveout = sys.stdout                                     
fsock = open('out.log', 'w')                             
sys.stdout = fsock                                       
print 'This message will be logged instead of displayed' 
sys.stdout = saveout                                     
fsock.close()

	打印輸出到 IDE “交互窗口” (或終端，如果從命令行運行腳本的話)。
	始終在重定向前保存 `stdout`，這樣的話之后你還可以將其設回正常。
	打開一個新文件用于寫入。如果文件不存在，將會被創建。如果文件存在，將被覆蓋。
	所有后續的輸出都會被重定向到剛才打開的新文件上。
	這樣只會將輸出結果“打印”到日志文件中；在 IDE 窗口中或在屏幕上不會看到輸出結果。
	在我們將 `stdout` 搞亂之前，讓我們把它設回原來的方式。
	關閉日志文件。

重定向 stderr 以完全相同的方式進行，只要把 sys.stdout 改為 sys.stderr。

例 10.10. 重定向錯誤信息

[you@localhost kgp]$ python stderr.py
[you@localhost kgp]$ cat error.log
Traceback (most recent line last):
  File "stderr.py", line 5, in ?
    raise Exception, 'this error will be logged'
Exception: this error will be logged

如果您還沒有下載本書附帶的樣例程序, 可以下載本程序和其他樣例程序。

#stderr.py
import sys

fsock = open('error.log', 'w')               
sys.stderr = fsock                           
raise Exception, 'this error will be logged'

	打開你要存儲調試信息的日志文件。
	將新打開的日志文件的文件對象賦值給 `stderr` 以重定向標準錯誤。
	引發一個異常。從屏幕輸出上可以注意到這個行為沒有在屏幕上打印出任何東西。所有正常的跟蹤信息已經寫進 `error.log`。
	還要注意你既沒有顯式關閉日志文件，也沒有將 `stderr` 設回最初的值。這樣挺好，因為一旦程序崩潰 (由于引發的異常)，Python 將替我們清理并關閉文件，因此永遠不恢復 `stderr` 不會造成什么影響。然而對于 `stdout`，恢復初始值相對更為重要――你可能會在后面再次操作標準輸出。

向標準錯誤寫入錯誤信息是很常見的，所以有一種較快的語法可以立刻導出信息。

例 10.11. 打印到 `stderr`

>>> print 'entering function'
entering function
>>> import sys
>>> print >> sys.stderr, 'entering function' 
entering function

print 語句的快捷語法可以用于寫入任何打開的文件 (或者是類文件對象)。在這里，你可以將單個 print 語句重定向到 stderr 而且不用影響后面的 print 語句。

另一方面，標準輸入是一個只讀文件對象，它表示從前一個程序到這個程序的數據流。這個對于老的 Mac OS 用戶和 Windows 用戶可能不太容易理解，除非你受到過 MS-DOS 命令行的影響。在 MS-DOS 命令行中，你可以使用一行指令構造一個命令的鏈，使得一個程序的輸出就可以成為下一個程序的輸入。第一個程序只是簡單地輸出到標準輸出上 (程序本身沒有做任何特別的重定向，只是執行了普通的 print 語句等)，然后，下一個程序從標準輸入中讀取，操作系統就把一個程序的輸出連接到一個程序的輸入。

例 10.12. 鏈接命令

[you@localhost kgp]$ python kgp.py -g binary.xml         
01100111
[you@localhost kgp]$ cat binary.xml                      
<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE grammar PUBLIC "-//diveintopython.org//DTD Kant Generator Pro v1.0//EN" "kgp.dtd">
<grammar>
<ref id="bit">
  <p>0</p>
  <p>1</p>
</ref>
<ref id="byte">
  <p><xref id="bit"/><xref id="bit"/><xref id="bit"/><xref id="bit"/>\
<xref id="bit"/><xref id="bit"/><xref id="bit"/><xref id="bit"/></p>
</ref>
</grammar>
[you@localhost kgp]$ cat binary.xml | python kgp.py -g -  
10110001

	正如你在第 9.1 節 “概覽”中看到的，該命令將只打印一個隨機的八位字符串，其中只有 `0` 或者 `1`。
	該處只是簡單地打印出整個 `binary.xml` 文檔的內容。(Windows 用戶應該用 `type` 代替 `cat`。)
	該處打印 `binary.xml` 的內容，但是“`\|`”字符，稱為“管道”符，說明內容不會打印到屏幕上；它們會成為下一個命令的標準輸入，在這個例子中是你調用的 Python 腳本。
	為了不用指定一個文件 (例如 `binary.xml`)，你需要指定“`-`”，它會使得你的腳本從標準輸入載入腳本，而不是從磁盤上的特定文件。 (下一個例子更多地說明了這是如何實現的)。所以效果和第一種語法是一樣的，在那里你要直接指定語法文件，但是想想這里的擴展性。讓我們把 `cat binary.xml` 換成別的什么東西――例如運行一個腳本動態生成語法――然后通過管道將它導入你的腳本。它可以來源于任何地方：數據庫，或者是生成語法的元腳本，或者其他。你根本不需要修改你的 `kgp.py` 腳本就可以并入這個功能。你要做的僅僅是從標準輸入取得一個語法文件，然后你就可以將其他的邏輯分離出來，放到另一程序中去了。

那么腳本是如何“知道”在語法文件是“-”時從標準輸入讀取? 其實不神奇；它只是代碼。

例 10.13. 在 `kgp.py` 中從標準輸入讀取


def openAnything(source):
    if source == "-":    
        import sys
        return sys.stdin

    # try to open with urllib (if source is http, ftp, or file URL)
    import urllib
    try:

[... snip ...]

這是 toolbox.py 中的 openAnything 函數，以前在第 10.1 節 “抽象輸入源”中你已經檢視過了。所有你要做的就是在函數的開始加入 3 行代碼來檢測源是否是“-”；如果是，返回 sys.stdin。就這么簡單！記住，stdin 是一個擁有 read 方法的類文件對象，所以其它的代碼 (在 kgp.py 中，在那里你調用了 openAnything) 一點都不需要改動。

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