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持续进程间通信：使用Python实现无缝信息交换

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持续进程间通信：使用Python无缝交换信息

前言

在许多情况下，我们需要让Python脚本与另一个进程持续通信，以交换信息或控制其行为。这在自动化任务、分布式系统和实时协作场景中至关重要。本文将深入探讨如何使用Python实现这种持续进程间通信。

问题：管道中断的难题

当尝试使用subprocess.Popen()与另一个进程进行通信时，您可能会遇到只能写入和读取一次的限制。这种单一交互在自动化持续通信场景中是不够的。

解决方案：管道的力量

管道提供了持续通信的途径。使用subprocess.PIPE，我们可以创建管道，允许我们向另一个进程发送和接收数据，就像我们操作文件一样。

代码实例：数字猜测游戏

为了演示持续进程间通信，让我们创建一个Python脚本（number_quiz.py），它生成一个数字并让用户猜测。另一个脚本（guessing_script.py）将持续猜测，直到正确为止。

# number_quiz.py
import random
import sys

num = random.randint(1, 10)
guess = -1

while guess != num:
    guess = input("Guess a number between 1 and 10: ")
    if guess.isnumeric():
        guess = int(guess)
    else:
        print("Invalid input, try again.")

print("Correct!")

# guessing_script.py
import subprocess

script_path = r"number_quiz.py"

# 创建管道
tcl_cmd = ["python", script_path]
process = subprocess.Popen(
    tcl_cmd,
    stdin=subprocess.PIPE,
    stdout=subprocess.PIPE,
    stderr=subprocess.PIPE,
)

# 持续猜测
while True:
    # 发送猜测
    my_guess = 5  # 初始猜测为 5
    process.stdin.write(str(my_guess).encode('utf-8'))
    process.stdin.flush()

    # 接收反馈
    output = process.stdout.readline().decode('utf-8').strip()

    if output == "Correct":
        print(f"Number was: {my_guess}")
        break
    elif output == '<':
        my_guess -= 1
    else:
        my_guess += 1

代码解读：

  • number_quiz.py生成一个随机数并让用户猜测。
  • guessing_script.py创建管道并与number_quiz.py进行通信。
  • 循环持续猜测，直到收到"Correct"反馈或超出范围。

其他考量因素

  • 猜测调整： 根据number_quiz.py的逻辑，调整guessing_script.py中猜测值的增减步长。
  • 错误处理： 使用process.stderr来处理任何错误或异常。

结论

使用Python和管道，我们可以轻松实现持续进程间通信。这在自动化任务、分布式系统和实时协作等领域具有广泛的应用。

常见问题解答

  1. 我如何确保脚本支持持续通信？

    • 另一个脚本应有一个循环来读取传入的猜测。

  2. 管道何时使用FIFO模式？

    • 当使用bufsize=0创建管道时。

  3. 我怎样才能向管道发送二进制数据？

    • 使用process.stdin.write(data.encode('utf-8'))，其中data为要发送的二进制数据。

  4. 管道在Windows和Linux系统上的行为有何不同？

    • 在Windows系统上，管道使用字节流，而在Linux系统上，管道使用文件符。

  5. 是否存在其他用于进程间通信的方法？

    • 是的，还有其他方法，如共享内存、消息队列和套接字。