为什么在Python中使用`flush=True`来处理非TTY的标准输出的差异性？

最近发现不少小伙伴都对Golang很感兴趣，所以今天继续给大家介绍Golang相关的知识，本文《为什么在Python中使用`flush=True`来处理非TTY的标准输出的差异性？》主要内容涉及到等等知识点，希望能帮到你！当然如果阅读本文时存在不同想法，可以在评论中表达，但是请勿使用过激的措辞~

给出以下小程序：

#!/usr/bin/env python3
import time

for i in range(15):
    print(f'{i}: sleeping')
    time.sleep(1)

当我使用直接连接到终端的 stdout 运行它时，我几乎立即得到输出：

./sync_test.py

但是，如果我将 stdout 连接到管道（另一端 cat 正在侦听并打印到终端）来运行我的程序，则在程序结束之前我不会得到输出：

./sync_test.py | cat

在程序退出之前获得要打印的输出的唯一方法是将 flush=true 添加到所有打印语句中。

我在其他几种语言（go、java 和 c）中尝试过这一点，得到的结果好坏参半。在 go 和 java 中，当 stdout 未附加到 tty 时，程序会立即打印。但使用 c 时，我遇到了与使用 python 相同的行为。

go 程序 (test_go.go)：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    for i := 0; i < 15; i++ {
        fmt.printf("%d: sleeping\n", i)
        time.sleep(1 * time.second)
    }
}

java 程序（test_java.java）：

public class test_java {
    public static void main(string[] args) throws exception{
        for(int i=0; i<15; i++){
            system.out.println(i + ": sleeping");
            thread.sleep(1000);
        }
    }
}

c 程序（test_c.c）：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main() {
    for(int i=0; i < 15; i ++) {
        printf("Hello, World!\n");
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

（所有程序均在命令末尾使用 | cat 运行）

我知道 stdout 已被缓冲。不同语言之间行为差异的解释是什么？ stdout 是否连接到 tty？ java 和 go 是否隐式刷新缓冲区，而 c 和 python 则不然？

正确答案

“Python 为什么这样做？”的答案是“与 C 标准大致一致”，其中默认情况下，连接到 tty 会使 stdout 行缓冲，否则块缓冲。回到 Python 2 天，sys.stdout（以及常规 open 返回的文件对象，但不是 io.open）实际上是构建在 C 的 stdio.h 调用之上，因此此行为是直接从 C 继承的；在 Python 3 中，stdio.h 已从图中删除（Python 3 使用自己的 I/O 缓冲包装器，刷新时直接调用底层操作系统 I/O 例程，根本不涉及 C 风格的 FILE*s ），但他们保留了该行为，以最大限度地减少现有代码的兼容性问题。

C（和其他一些语言）在连接到 tty 时使其成为行缓冲的原因是为了允许用户立即看到完整的行。否则它是块缓冲的，因为它假设没有人在读取行，因为它们无论如何都出现，因此减少系统调用（通过在每个批量写入系统调用之前缓冲更多）是有益的。

现在系统调用并不那么昂贵，所以现代语言即使没有连接到 tty 也默认使用行缓冲是完全合理的；它会运行得更慢，但是这里有几千个周期，而在宏伟的计划中并没有那么多。 Go 和 Java 的行为方式并没有错误，而 Python 和 C 的行为方式也没有错误。行为是一致的，并且对于常见情况来说它工作得足够好，并且添加刷新很简单（或者以其他方式扰乱默认缓冲，例如使用 Python 的 -u 命令行开关，或 C 中的 setvbuf 函数），并且更改它可能会改变现有代码的行为，因此没有强烈的动机返回并更改默认行为。

今天关于《为什么在Python中使用`flush=True`来处理非TTY的标准输出的差异性？》的内容就介绍到这里了，是不是学起来一目了然！想要了解更多关于的内容请关注golang学习网公众号！