如何防止C共享库在Python中打印到标准输出?

Question

我使用一个python库，它导入一个在stdout上打印的C共享库。我需要一个干净的输出，以便与管道一起使用或在文件中重定向。打印是在python之外的共享库中完成的。

一开始，我的方法是：

# file: test.py
import os
from ctypes import *
from tempfile import mktemp

libc = CDLL("libc.so.6")

print # That's here on purpose, otherwise hello word is always printed

tempfile = open(mktemp(),'w')
savestdout = os.dup(1)
os.close(1)
if os.dup(tempfile.fileno()) != 1:
    assert False, "couldn't redirect stdout - dup() error"

# let's pretend this is a call to my library
libc.printf("hello world\n")

os.close(1)
os.dup(savestdout)
os.close(savestdout)

第一种方法只能起到一半的作用：
-出于某种原因，在移动stdout之前，它需要一个“print”语句，否则总是打印hello word。因此，它将打印一个空行，而不是库通常输出的所有模糊值。
-更烦人的是，重定向到文件时失败：

$python test.py > foo && cat foo

hello world

我第二次尝试python的灵感来自于注释中给出的另一个类似的线程：

import os
import sys
from ctypes import *
libc = CDLL("libc.so.6")

devnull = open('/dev/null', 'w')
oldstdout = os.dup(sys.stdout.fileno())
os.dup2(devnull.fileno(), 1)

# We still pretend this is a call to my library
libc.printf("hello\n")

os.dup2(oldstdout, 1)

这个也不能阻止“hello”打印。

因为我觉得这个水平有点低，所以我决定完全使用ctypes。我从这个C程序中得到了灵感，它不打印任何内容：

#include <stdio.h>

int main(int argc, const char *argv[]) {
    char buf[20];
    int saved_stdout = dup(1);
    freopen("/dev/null", "w", stdout);

    printf("hello\n"); // not printed

    sprintf(buf, "/dev/fd/%d", saved_stdout);
    freopen(buf, "w", stdout);

    return 0;
}

我构建了以下示例：

from ctypes import *
libc = CDLL("libc.so.6")

saved_stdout = libc.dup(1)
stdout = libc.fdopen(1, "w")
libc.freopen("/dev/null", "w", stdout);

libc.printf("hello\n")

libc.freopen("/dev/fd/" + str(saved_stdout), "w", stdout)

即使在printf之后输入libc.fflush（stdout），也会打印“hello”。我开始认为在python中可能做不到我想要的事情。或者我得到一个指向stdout的文件指针的方法不正确。

你觉得呢？

Answer 1

将这两个答案-https://stackoverflow.com/a/5103455/1820106&；https://stackoverflow.com/a/4178672/1820106组合到上下文管理器，该上下文管理器只为其作用域阻止打印到stdout（第一个答案中的代码阻止了任何外部输出，后一个答案在结尾错过了sys.stdout.flush（））：

class HideOutput(object):
    '''
    A context manager that block stdout for its scope, usage:

    with HideOutput():
        os.system('ls -l')
    '''

    def __init__(self, *args, **kw):
        sys.stdout.flush()
        self._origstdout = sys.stdout
        self._oldstdout_fno = os.dup(sys.stdout.fileno())
        self._devnull = os.open(os.devnull, os.O_WRONLY)

    def __enter__(self):
        self._newstdout = os.dup(1)
        os.dup2(self._devnull, 1)
        os.close(self._devnull)
        sys.stdout = os.fdopen(self._newstdout, 'w')

    def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
        sys.stdout = self._origstdout
        sys.stdout.flush()
        os.dup2(self._oldstdout_fno, 1)

Answer 2

基于@Yinon Ehrlich's answer。此变体试图避免泄漏文件描述符：

import os
import sys
from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def stdout_redirected(to=os.devnull):
    '''
    import os

    with stdout_redirected(to=filename):
        print("from Python")
        os.system("echo non-Python applications are also supported")
    '''
    fd = sys.stdout.fileno()

    ##### assert that Python and C stdio write using the same file descriptor
    ####assert libc.fileno(ctypes.c_void_p.in_dll(libc, "stdout")) == fd == 1

    def _redirect_stdout(to):
        sys.stdout.close() # + implicit flush()
        os.dup2(to.fileno(), fd) # fd writes to 'to' file
        sys.stdout = os.fdopen(fd, 'w') # Python writes to fd

    with os.fdopen(os.dup(fd), 'w') as old_stdout:
        with open(to, 'w') as file:
            _redirect_stdout(to=file)
        try:
            yield # allow code to be run with the redirected stdout
        finally:
            _redirect_stdout(to=old_stdout) # restore stdout.
                                            # buffering and flags such as
                                            # CLOEXEC may be different

Answer 3

是的，你真的想用os.dup2代替os.dup，就像你的第二个想法。你的代码看起来有些迂回。除了/dev/null之外，不要乱用/dev条目，这是不必要的。这里也没有必要用C语言写任何东西。

诀窍是使用dup保存stdoutfde，然后将其传递给fdopen以生成新的sys.stdoutPython对象。同时，打开一个fdes到/dev/null，并使用dup2覆盖现有的stdoutfdes。然后将旧FDE关闭到/dev/null。调用dup2是必要的，因为我们无法告诉open我们希望它返回哪个fde，dup2实际上是唯一的方法。

编辑：如果要重定向到文件，那么stdout没有行缓冲，因此必须刷新它。您可以从Python中执行此操作，它将正确地与C进行互操作。当然，如果在向stdout写入任何内容之前调用此函数，则无所谓。

下面是一个我刚刚测试过的在我的系统上运行的例子。

import zook
import os
import sys

def redirect_stdout():
    print "Redirecting stdout"
    sys.stdout.flush() # <--- important when redirecting to files
    newstdout = os.dup(1)
    devnull = os.open(os.devnull, os.O_WRONLY)
    os.dup2(devnull, 1)
    os.close(devnull)
    sys.stdout = os.fdopen(newstdout, 'w')

zook.myfunc()
redirect_stdout()
zook.myfunc()
print "But python can still print to stdout..."

“zook”模块是C语言中非常简单的库

#include <Python.h>
#include <stdio.h>

static PyObject *
myfunc(PyObject *self, PyObject *args)
{
    puts("myfunc called");
    Py_INCREF(Py_None);
    return Py_None;
}

static PyMethodDef zookMethods[] = {
    {"myfunc",  myfunc, METH_VARARGS, "Print a string."},
    {NULL, NULL, 0, NULL}
};

PyMODINIT_FUNC
initzook(void)
{
    (void)Py_InitModule("zook", zookMethods);
}

结果呢？

$ python2.5 test.py
myfunc called
Redirecting stdout
But python can still print to stdout...

然后重定向到文件？

$ python2.5 test.py > test.txt
$ cat test.txt
myfunc called
Redirecting stdout
But python can still print to stdout...