如何在Python控制台中获取键盘事件

Question

我希望能够使用Python处理控制台中的键盘事件。正在运行的脚本有一些持久的输出流，当管理员触发按键事件时，脚本将更改其输出内容。

我已经使用以下代码完成了它（按下“q”将触发输出更改），但存在两个问题：

1. 输出中增加了一个空格。经过调试，我发现代码“tty.setraw(fd)”导致了这个问题，但我不知道如何解决它。 2. ctrl+c无法再起作用（如果# "tty.setraw(fd)"，ctrl+c将起作用）。

如果这太复杂了，是否还有其他模块可以实现我的需求？我尝试了curse模块，但似乎会冻结窗口输出，并且不能在多线程中协调。

#!/usr/bin/python
import sys
import select
import tty, termios
import threading
import time

def loop():

    while loop_bool:
        if switch:   
            output = 'aaaa'
        else:
            output = 'bbbb'
        print output
        time.sleep(0.2)


def change():
    global switch
    global loop_bool    
    fd = sys.stdin.fileno()
    old_settings = termios.tcgetattr(fd)

    try: 
        while loop_bool:
            tty.setraw(fd)
            i,o,e = select.select([sys.stdin],[],[],1)
            if len(i)!=0:
                if i[0] == sys.stdin:
                    input = sys.stdin.read(1)

                    if input =='q':
                        if switch:
                            switch = False                                         
                        else: 
                            switch =  True


        termios.tcsetattr(fd, termios.TCSADRAIN, old_settings)
    except KeyboardInterrupt:

        termios.tcsetattr(fd, termios.TCSADRAIN, old_settings)
        loop_bool = False


try:   
    switch = True
    loop_bool = True    
    t1=threading.Thread(target=loop)
    t2=threading.Thread(target=change)        

    t1.start()
    t2.start()

    t1.join(1)
    t2.join(1)
except KeyboardInterrupt:

    loop_bool = False

- user1675167

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我怀疑这不是你的问题，但是...为什么你每次循环都要调用setraw，但只在最后恢复旧设置呢？ - abarnert

每次循环都要设置原始设置，但只在最后恢复旧设置。嗯，那是我的错误...谢谢指出。 - user1675167

Answer 1

这可能取决于您所在的平台，甚至可能取决于您使用的终端仿真器，我不确定它是否能解决您的问题，但是...

您可以通过关闭“规范模式”来实现逐个字符输入，而无需调用tty.setraw，方法是屏蔽tcgetattr()的lflag属性中的ICANON位。您还可能需要设置VMIN或VTIME属性，但默认值应该已经正确。

有关详细信息，请参见“规范模式和非规范模式”一节Linux man页面，“非规范模式输入处理”一节OS X man页面，或者如果您使用的是其他平台，则参见相应的文档。

最好将其编写为上下文管理器，而不是进行显式清理。特别是因为您现有的代码每次循环都会执行setraw，并且仅在最后恢复；它们应该理想情况下成对出现，并且使用with语句可以保证这一点。（此外，这样您就不需要在except子句和正常流程中重复自己。）因此：

@contextlib.contextmanager
def decanonize(fd):
    old_settings = termios.tcgetattr(fd)
    new_settings = old_settings[:]
    new_settings[3] &= ~termios.ICANON
    termios.tcsetattr(fd, termios.TCSAFLUSH, new_settings)
    yield
    termios.tcsetattr(fd, termios.TCSAFLUSH, old_settings)

现在：

def change():
    global switch
    global loop_bool

    with decanonize(sys.stdin.fileno()):
        try:
            while loop_bool:
                i,o,e = select.select([sys.stdin],[],[],1)
                if i and i[0] == sys.stdin:
                    input = sys.stdin.read(1)                    
                    if input =='q':
                        switch = not switch
        except KeyboardInterrupt:
            loop_bool = False

也许你希望在更低的层级（在while循环内部或至少在try语句内部）使用with块。

（附注：我将你的代码中的几行转换为等效但更简单的形式，以消除几个嵌套级别。）

你的情况可能有所不同，但这是在我的Mac上进行的测试。

Retina:test abarnert$ python termtest.py 
aaaa
aaaa
aaaa
qbbbb
bbbb
bbbb
qaaaa
aaaa
aaaa
^CRetina:test abarnert$

这让我想到您可能想要关闭输入回显（通过new_settings [3]& =〜termios.ECHO实现），这意味着您可能想要用更通用的东西替换decanonize函数，以便临时设置或清除任意termios标志。（此外，如果tcgetattr返回一个namedtuple而不是一个list，那将非常好，这样您就可以使用new_settings.lflag而不是new_settings [3]，或者至少为属性索引提供符号常量。）

同时，从您的评论中可以看出，^C仅在开始的一两秒钟内有效，并且与join中的超时有关。这是有道理的-主线程只启动了两个线程，执行了两个join（1）调用，然后完成。因此，在启动后2.x秒后，它完成了所有工作并离开了try：块，因此不再有任何方法触发KeyboardInterrupt并发出loop_bool = False信号，以使工作线程退出。

我不确定为什么首先在join上设置超时，以及超时后应该发生什么，但有三种可能性：

1. 你不想在按下^C之前退出程序，而且这些超时时间没有任何好处。因此，请将它们去掉。然后主线程将永远等待另外两个线程完成，并且仍然在try块中，因此^C应该能够设置loop_bool = False。

2. 应用程序应该在2秒后正常退出。（我猜你更喜欢对一对线程使用单个join-any或join-all，并带有2秒的超时，但是因为Python没有任何简单的方法来实现这一点，所以你按顺序加入了这些线程。）在这种情况下，你需要在超时结束后立即设置loop_bool = False。因此，只需将except更改为finally即可。

3. 超时时间总是应该足够充裕（可能这只是你真实应用程序的简化版本），如果你超过了超时时间，那就是一个异常情况。前面的选项可能仍然有效，也可能无效。如果无效，请在这两个线程上设置daemon = True，它们将在主线程完成时被杀死（而不是被要求优雅地关闭）。 （请注意，这种工作方式在Windows和Unix上略有不同，尽管你可能对这个应用程序并不在意Windows。更重要的是，所有文档都说“当没有活着的非守护线程时，整个Python程序将退出”，因此你不应该指望任何守护线程能够进行任何清理，但也不应该指望它们不会进行任何清理。不要在守护线程中执行可能会留下临时文件、未写入关键日志消息等操作。）

- abarnert

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谢谢您的快速回答，我已将您的代码合并到我的代码中，空间问题已解决，再次感谢。但是Ctrl+C仍然无法关闭程序，我不得不使用Ctrl+Z来关闭它，这是因为我的平台不兼容吗？ - user1675167

根本原因应该是线程中的join()函数，如果将代码更改为t1.join(10)，则Ctrl+C仅在10秒内起作用。 - user1675167

new_settings[3] = new_settings[3] & ~termios.ICANON & ~termios.ECHO - user1675167

最后，abarnert，再次非常感谢你。不仅是这个回答，我也从你改变的代码中学到了很多。 - user1675167

@user1675167：很高兴能帮到你。join 阻塞 ^C 的问题似乎是另一个问题。你解决了吗？我会编辑答案并提供一些我脑海中的想法。 - abarnert