Python 子进程在接收标准输入 EOF 时经历了神秘的延迟

Question

我将我在应用程序中看到的问题简化为以下测试用例。在此代码中，一个父进程同时生成 2 个(您可以生成更多)子进程，这些子进程通过标准输入从父进程读取一条大消息，休眠 5 秒，然后写回一些内容。但是，某处发生意外等待，导致代码在 10 秒内完成，而不是预期的 5 秒。

如果设置 verbose=True，您可以看到分散的子进程正在接收大部分消息，然后等待 3 个字符的最后一 block ——它没有检测到管道有被关闭。此外，如果我不对第二个进程执行任何操作 (doreturn=True)，第一个进程将永远不会看到 EOF。

知道发生了什么事吗？再往下是一些示例输出。提前致谢。

from subprocess import *
from threading import *
from time import *
from traceback import *
import sys
verbose = False
doreturn = False
msg = (20*4096+3)*'a'
def elapsed(): return '%7.3f' % (time() - start)
if sys.argv[1:]:
  start = float(sys.argv[2])
  if verbose:
    for chunk in iter(lambda: sys.stdin.read(4096), ''):
      print >> sys.stderr, '..', time(), sys.argv[1], 'read', len(chunk)
  else:
    sys.stdin.read()
  print >> sys.stderr, elapsed(), '..', sys.argv[1], 'done reading'
  sleep(5)
  print msg
else:
  start = time()
  def go(i):
    print elapsed(), i, 'starting'
    p = Popen(['python','stuckproc.py',str(i), str(start)], stdin=PIPE, stdout=PIPE)
    if doreturn and i == 1: return
    print elapsed(), i, 'writing'
    p.stdin.write(msg)
    print elapsed(), i, 'closing'
    p.stdin.close()
    print elapsed(), i, 'reading'
    p.stdout.read()
    print elapsed(), i, 'done'
  ts = [Thread(target=go, args=(i,)) for i in xrange(2)]
  for t in ts: t.start()
  for t in ts: t.join()

示例输出:

  0.001 0 starting
  0.003 1 starting
  0.005 0 writing
  0.016 1 writing
  0.093 0 closing
  0.093 0 reading
  0.094 1 closing
  0.094 1 reading
  0.098 .. 1 done reading
  5.103 1 done
  5.108 .. 0 done reading
 10.113 0 done

如果有不同，我正在使用 Python 2.6.5。

Answer 1

经过太多时间，我在引用 this post 后弄明白了向我跳了出来:

See the "I/O on Pipes and FIFOs" section of pipe(7) ("man 7 pipe")

"If all file descriptors referring to the write end of a pipe have been closed, then an attempt to read(2) from the pipe will see end-of-file (read(2) will return 0)."

我早该知道这一点，但我从未想过 - 尤其是与 Python 无关。发生的事情是:子进程使用打开(编写器)文件描述符 fork 到彼此的管道。只要管道有打开的写入器文件描述符，读取器就不会看到 EOF。

例如:

p1=Popen(..., stdin=PIPE, ...) # creates a pipe the parent process can write to
p2=Popen(...) # inherits the writer FD - as long as p2 exists, p1 won't see EOF

原来Popen有一个close_fds参数，所以解决办法是传递close_fds=True。事后看来，这一切都简单明了，但仍然设法花费了至少几个眼球的大量时间。