1. 背景
Python では、ファイル オブジェクト sys.stdin、sys.stdout、および sys.stderr に対応する説明があります。それぞれ、プロセッサの標準入力、標準出力、および標準エラーのストリーム。プログラムが開始されると、これらのオブジェクトの初期値は、終了処理のために sys.__stdin__、sys.__stdout__、および sys.__stderr__ によって保存されます。 (標準ストリーム オブジェクトはファイナライズ中に復元されます)。 Windows システムの sys.stdin、sys.stdout和sys.stderr分别对应解释器的标准输入、标准输出和标准出错流。在程序启动时，这些对象的初值由sys.__stdin__、sys.__stdout__和sys.__stderr__保存，以便用于收尾(finalization)时恢复标准流对象。
Windows系统中IDLE(Python GUI)由pythonw.exe，该GUI没有控制台。因此，IDLE将标准输出句柄替换为特殊的PseudoOutputFile对象，以便脚本输出重定向到IDLE终端窗口(Shell)。这可能导致一些奇怪的问题，例如：
Python 2.7.11 (v2.7.11:6d1b6a68f775, Dec 5 2015, 20:32:19) [MSC v.1500 32 bit (Intel)] on win32 Type "copyright", "credits" or "license()" for more information. >>> import sys >>> for fd in (sys.stdin, sys.stdout, sys.stderr): print fd <idlelib.PyShell.PseudoInputFile object at 0x0177C910> <idlelib.PyShell.PseudoOutputFile object at 0x0177C970> <idlelib.PyShell.PseudoOutputFile object at 0x017852B0> >>> for fd in (sys.__stdin__, sys.__stdout__, sys.__stderr__): print fd <open file '<stdin>', mode 'r' at 0x00FED020> <open file '<stdout>', mode 'w' at 0x00FED078> <open file '<stderr>', mode 'w' at 0x00FED0D0> >>>
可以发现，sys.__stdout__与sys.stdout取值并不相同。而在普通的Python解释器下(如通过Windows控制台)运行上述代码时，两者取值相同。
print语句(statement)不以逗号结尾时，会在输出字符串尾部自动附加一个换行符(linefeed)；否则将一个空格代替附加的换行符。print语句默认写入标准输出流，也可重定向至文件或其他可写对象(所有提供write方法的对象)。这样，就可以使用简洁的print语句代替笨拙的object.write('hello'+'n')写法。
由上可知，在Python中调用print obj打印对象时，缺省情况下等效于调用sys.stdout.write(obj+'n')
示例如下：
>>> import sys >>> print 'Hello World' Hello World >>> sys.stdout.write('Hello World') Hello World
二. 重定向方式
本节介绍常用的Python标准输出重定向方式。这些方法各有优劣之处，适用于不同的场景。
2.1 控制台重定向
最简单常用的输出重定向方式是利用控制台命令。这种重定向由控制台完成，而与Python本身无关。
Windows命令提示符(cmd.exe)和Linux Shell(bash等)均通过">"或">>"将输出重定向。其中，">"表示覆盖内容，">>"表示追加内容。类似地，"2>"可重定向标准错误。重定向到"nul"(Windows)或"/dev/null"(Linux)会抑制输出，既不屏显也不存盘。
以Windows命令提示符为例，将Python脚本输出重定向到文件(为缩短篇幅已删除命令间空行)：
E:\>echo print 'hello' > test.py E:\>test.py > out.txt E:\>type out.txt hello E:\>test.py >> out.txt E:\>type out.txt hello hello E:\>test.py > nul
注意，在Windows命令提示符中执行Python脚本时，命令行无需以"python"开头，系统会根据脚本后缀自动调用Python解释器。此外，type命令可直接显示文本文件的内容，类似Linux系统的cat命令。
Linux Shell中执行Python脚本时，命令行应以"python"开头。除">"或">>"重定向外，还可使用tee命令。该命令可将内容同时输出到终端屏幕和(多个)文件中，"-a"选项表示追加写入，否则覆盖写入。示例如下(echo $SHELL或echo </p>显示当前所使用的Shell)：
[wangxiaoyuan_@localhost ~]$ echo $SHELL /bin/bash [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'hello'" hello [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'hello'" > out.txt [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ cat out.txt hello [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'world'" >> out.txt [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ cat out.txt hello world [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'I am'" | tee out.txt I am [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'xywang'" | tee -a out.txt xywang [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ cat out.txt I am xywang [wangxiaoyuan_@localhost ~]$ python -c "print 'hello'" > /dev/null [wangxiaoyuan_@localhost ~]$
若仅仅想要将脚本输出保存到文件中，也可直接借助会话窗口的日志抓取功能。
注意，控制台重定向的影响是全局性的，仅适用于比较简单的输出任务。
2.2 print >>重定向
这种方式基于print语句的扩展形式，即"print obj >> expr"。其中，obj为一个file-like(尤其是提供write方法的)对象，为None时对应标准输出(sys.stdout)。expr将被输出到该文件对象中。
示例如下：
memo = cStringIO.StringIO(); serr = sys.stderr; file = open('out.txt', 'w+') print >>memo, 'StringIO'; print >>serr, 'stderr'; print >>file, 'file' print >>None, memo.getvalue()
上述代码执行后，屏显为"serr"和"StringIO"(两行，注意顺序)，out.txt文件内写入"file"。
可见，这种方式非常灵活和方便。缺点是不适用于输出语句较多的场景。
2.3 sys.stdout重定向
将一个可写对象(如file-like对象)赋给sys.stdout，可使随后的print语句输出至该对象。重定向结束后，应将sys.stdout恢复最初的缺省值，即标准输出。
简单示例如下：
import sys savedStdout = sys.stdout #保存标准输出流 with open('out.txt', 'w+') as file: sys.stdout = file #标准输出重定向至文件 print 'This message is for file!' sys.stdout = savedStdout #恢复标准输出流 print 'This message is for screen!'
注意，IDLE中sys.stdout初值为PseudoOutputFile对象，与sys.__stdout__并不相同。为求通用，本例另行定义变量(savedStdout)保存sys.stdout，下文也将作此处理。此外，本例不适用于经由from sys import stdout导入的stdout对象。
以下将自定义多种具有write()
IDLE (Python GUI) は pythonw.exe によって実行され、この GUI にはコンソールがありません。したがって、IDLE は、スクリプト出力が IDLE 端末ウィンドウ (シェル) にリダイレクトされるように、標準出力ハンドルを特別な PseudoOutputFile オブジェクトに置き換えます。これにより、次のような奇妙な問題が発生する可能性があります:
class RedirectStdout: #import os, sys, cStringIO
def __init__(self):
self.content = ''
self.savedStdout = sys.stdout
self.memObj, self.fileObj, self.nulObj = None, None, None
#外部的print语句将执行本write()方法，并由当前sys.stdout输出
def write(self, outStr):
#self.content.append(outStr)
self.content += outStr
def toCons(self): #标准输出重定向至控制台
sys.stdout = self.savedStdout #sys.__stdout__
def toMemo(self): #标准输出重定向至内存
self.memObj = cStringIO.StringIO()
sys.stdout = self.memObj
def toFile(self, file='out.txt'): #标准输出重定向至文件
self.fileObj = open(file, 'a+', 1) #改为行缓冲
sys.stdout = self.fileObj
def toMute(self): #抑制输出
self.nulObj = open(os.devnull, 'w')
sys.stdout = self.nulObj
def restore(self):
self.content = ''
if self.memObj.closed != True:
self.memObj.close()
if self.fileObj.closed != True:
self.fileObj.close()
if self.nulObj.closed != True:
self.nulObj.close()
sys.stdout = self.savedStdout #sys.__stdout__sys.__stdout__ と sys.stdout の値が> は同じではありません。上記のコードを通常の Python インタープリター (Windows コンソールなど) で実行すると、2 つの値は同じになります。 🎜🎜 print ステートメントがカンマで終わっていない場合は、出力文字列の末尾に改行文字 (ラインフィード) が自動的に追加されます。それ以外の場合は、追加の改行文字がスペースで置き換えられます。 print ステートメントは、デフォルトで標準出力ストリームに書き込みますが、ファイルまたはその他の書き込み可能なオブジェクト (書き込みメソッドを提供するすべてのオブジェクト) にリダイレクトすることもできます。このようにして、不器用な object.write('hello'+'n') 記述メソッドの代わりに簡潔な print ステートメントを使用できます。 🎜🎜上記のことから、Python でオブジェクトを印刷するために print obj を呼び出す場合、デフォルトでは、sys.stdout.write(obj+'n') を呼び出すことと同等であることがわかります🎜🎜例🎜🎜🎜 redirObj = RedirectStdout() sys.stdout = redirObj #本句会抑制"Let's begin!"输出 print "Let's begin!" #屏显'Hello World!'和'I am xywang.'(两行) redirObj.toCons(); print 'Hello World!'; print 'I am xywang.' #写入'How are you?'和"Can't complain."(两行) redirObj.toFile(); print 'How are you?'; print "Can't complain." redirObj.toCons(); print "What'up?" #屏显 redirObj.toMute(); print '<Silence>' #无屏显或写入 os.system('echo Never redirect me!') #控制台屏显'Never redirect me!' redirObj.toMemo(); print 'What a pity!' #无屏显或写入 redirObj.toCons(); print 'Hello?' #屏显 redirObj.toFile(); print "Oh, xywang can't hear me" #该串写入文件 redirObj.restore() print 'Pop up' #屏显
import sys, cStringIO, contextlib
class DummyFile:
def write(self, outStr): pass
@contextlib.contextmanager
def MuteStdout():
savedStdout = sys.stdout
sys.stdout = cStringIO.StringIO() #DummyFile()
try:
yield
except Exception: #捕获到错误时，屏显被抑制的输出(该处理并非必需)
content, sys.stdout = sys.stdout, savedStdout
print content.getvalue()#; raise
#finally:
sys.stdout = savedStdoutecho $SHELL または echo $0 は現在使用されているシェルを表示します): 🎜🎜🎜with MuteStdout(): print "I'll show up when <raise> is executed!" #不屏显不写入 raise #屏显上句 print "I'm hiding myself somewhere:)" #不屏显
print obj >> expr」に基づいています。このうち、obj はファイル的な（特に書き込みメソッドを提供する）オブジェクトで、None の場合は標準出力（sys.stdout）に相当します。 expr がこのファイル オブジェクトに出力されます。 🎜🎜例は以下の通りです。 🎜🎜🎜import os, sys
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def RedirectStdout(newStdout):
savedStdout, sys.stdout = sys.stdout, newStdout
try:
yield
finally:
sys.stdout = savedStdoutdef Greeting(): print 'Hello, boss!'
with open('out.txt', "w+") as file:
print "I'm writing to you..." #屏显
with RedirectStdout(file):
print 'I hope this letter finds you well!' #写入文件
print 'Check your mailbox.' #屏显
with open(os.devnull, "w+") as file, RedirectStdout(file):
Greeting() #不屏显不写入
print 'I deserve a pay raise:)' #不屏显不写入
print 'Did you hear what I said?' #屏显sys.stdout の初期値は PseudoOutputFile オブジェクトであり、sys.__stdout__< とは異なることに注意してください。 /コード>。汎用性を高めるために、この例では <code>sys.stdout を保存するための別の変数 (savedStdout) を定義します。これは以下でも実行されます。さらに、この例は、from sys import stdout 経由でインポートされた stdout オブジェクトには適用されません。 🎜🎜以下は、さまざまなニーズを満たすために write() メソッドを使用してさまざまなファイルのようなオブジェクトをカスタマイズします: 🎜🎜🎜import sys, cStringIO, functools
def MuteStdout(retCache=False):
def decorator(func):
@functools.wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
savedStdout = sys.stdout
sys.stdout = cStringIO.StringIO()
try:
ret = func(*args, **kwargs)
if retCache == True:
ret = sys.stdout.getvalue().strip()
finally:
sys.stdout = savedStdout
return ret
return wrapper
return decorator注意，toFile()方法中，open(name[, mode[, buffering]])调用选择行缓冲(无缓冲会影响性能)。这是为了观察中间写入过程，否则只有调用close()或flush()后输出才会写入文件。内部调用open()方法的缺点是不便于用户定制写文件规则，如模式(覆盖或追加)和缓冲(行或全缓冲)。
重定向效果如下：
redirObj = RedirectStdout() sys.stdout = redirObj #本句会抑制"Let's begin!"输出 print "Let's begin!" #屏显'Hello World!'和'I am xywang.'(两行) redirObj.toCons(); print 'Hello World!'; print 'I am xywang.' #写入'How are you?'和"Can't complain."(两行) redirObj.toFile(); print 'How are you?'; print "Can't complain." redirObj.toCons(); print "What'up?" #屏显 redirObj.toMute(); print '<Silence>' #无屏显或写入 os.system('echo Never redirect me!') #控制台屏显'Never redirect me!' redirObj.toMemo(); print 'What a pity!' #无屏显或写入 redirObj.toCons(); print 'Hello?' #屏显 redirObj.toFile(); print "Oh, xywang can't hear me" #该串写入文件 redirObj.restore() print 'Pop up' #屏显
可见，执行toXXXX()语句后，标准输出流将被重定向到XXXX。此外，toMute()和toMemo()的效果类似，均可抑制输出。
使用某对象替换sys.stdout时，尽量确保该对象接近文件对象，尤其是涉及第三方库时(该库可能使用sys.stdout的其他方法)。此外，本节替换sys.stdout的代码实现并不影响由os.popen()、os.system()或os.exec*()系列方法所创建进程的标准I/O流。
2.4 上下文管理器(Context Manager)
本节严格意义上并非新的重定向方式，而是利用Pyhton上下文管理器优化上节的代码实现。借助于上下文管理器语法，可不必向重定向使用者暴露sys.stdout。
首先考虑输出抑制，基于上下文管理器语法实现如下：
import sys, cStringIO, contextlib
class DummyFile:
def write(self, outStr): pass
@contextlib.contextmanager
def MuteStdout():
savedStdout = sys.stdout
sys.stdout = cStringIO.StringIO() #DummyFile()
try:
yield
except Exception: #捕获到错误时，屏显被抑制的输出(该处理并非必需)
content, sys.stdout = sys.stdout, savedStdout
print content.getvalue()#; raise
#finally:
sys.stdout = savedStdout使用示例如下：
with MuteStdout(): print "I'll show up when <raise> is executed!" #不屏显不写入 raise #屏显上句 print "I'm hiding myself somewhere:)" #不屏显
再考虑更通用的输出重定向：
import os, sys
from contextlib import contextmanager
@contextmanager
def RedirectStdout(newStdout):
savedStdout, sys.stdout = sys.stdout, newStdout
try:
yield
finally:
sys.stdout = savedStdout使用示例如下：
def Greeting(): print 'Hello, boss!'
with open('out.txt', "w+") as file:
print "I'm writing to you..." #屏显
with RedirectStdout(file):
print 'I hope this letter finds you well!' #写入文件
print 'Check your mailbox.' #屏显
with open(os.devnull, "w+") as file, RedirectStdout(file):
Greeting() #不屏显不写入
print 'I deserve a pay raise:)' #不屏显不写入
print 'Did you hear what I said?' #屏显可见，with内嵌块里的函数和print语句输出均被重定向。注意，上述示例不是线程安全的，主要适用于单线程。
当函数被频繁调用时，建议使用装饰器包装该函数。这样，仅需修改该函数定义，而无需在每次调用该函数时使用with语句包裹。示例如下：
import sys, cStringIO, functools
def MuteStdout(retCache=False):
def decorator(func):
@functools.wraps(func)
def wrapper(*args, **kwargs):
savedStdout = sys.stdout
sys.stdout = cStringIO.StringIO()
try:
ret = func(*args, **kwargs)
if retCache == True:
ret = sys.stdout.getvalue().strip()
finally:
sys.stdout = savedStdout
return ret
return wrapper
return decorator若装饰器MuteStdout的参数retCache为真，外部调用func()函数时将返回该函数内部print输出的内容(可供屏显)；若retCache为假，外部调用func()函数时将返回该函数的返回值(抑制输出)。
MuteStdout装饰器使用示例如下：
@MuteStdout(True) def Exclaim(): print 'I am proud of myself!' @MuteStdout() def Mumble(): print 'I lack confidence...'; return 'sad' print Exclaim(), Exclaim.__name__ #屏显'I am proud of myself! Exclaim' print Mumble(), Mumble.__name__ #屏显'sad Mumble'
在所有线程中，被装饰函数执行期间，sys.stdout都会被MuteStdout装饰器劫持。而且，函数一经装饰便无法移除装饰。因此，使用该装饰器时应慎重考虑场景。
接着，考虑创建RedirectStdout装饰器：
def RedirectStdout(newStdout=sys.stdout):
def decorator(func):
def wrapper(*args,**kwargs):
savedStdout, sys.stdout = sys.stdout, newStdout
try:
return func(*args, **kwargs)
finally:
sys.stdout = savedStdout
return wrapper
return decorator使用示例如下：
file = open('out.txt', "w+") @RedirectStdout(file) def FunNoArg(): print 'No argument.' @RedirectStdout(file) def FunOneArg(a): print 'One argument:', a def FunTwoArg(a, b): print 'Two arguments: %s, %s' %(a,b) FunNoArg() #写文件'No argument.' FunOneArg(1984) #写文件'One argument: 1984' RedirectStdout()(FunTwoArg)(10,29) #屏显'Two arguments: 10, 29' print FunNoArg.__name__ #屏显'wrapper'(应显示'FunNoArg') file.close()
注意FunTwoArg()函数的定义和调用与其他函数的不同，这是两种等效的语法。此外，RedirectStdout装饰器的最内层函数wrapper()未使用"functools.wraps(func)"修饰，会丢失被装饰函数原有的特殊属性(如函数名、文档字符串等)。
2.5 logging模块重定向
对于代码量较大的工程，建议使用logging模块进行输出。该模块是线程安全的，可将日志信息输出到控制台、写入文件、使用TCP/UDP协议发送到网络等等。
默认情况下logging模块将日志输出到控制台(标准出错)，且只显示大于或等于设置的日志级别的日志。日志级别由高到低为CRITICAL > ERROR > WARNING > INFO > DEBUG > NOTSET，默认级别为WARNING。
以下示例将日志信息分别输出到控制台和写入文件：
import logging logging.basicConfig(level = logging.DEBUG, format = '%(asctime)s [%(levelname)s] at %(filename)s,%(lineno)d: %(message)s', datefmt = '%Y-%m-%d(%a)%H:%M:%S', filename = 'out.txt', filemode = 'w') #将大于或等于INFO级别的日志信息输出到StreamHandler(默认为标准错误) console = logging.StreamHandler() console.setLevel(logging.INFO) formatter = logging.Formatter('[%(levelname)-8s] %(message)s') #屏显实时查看，无需时间 console.setFormatter(formatter) logging.getLogger().addHandler(console) logging.debug('gubed'); logging.info('ofni'); logging.critical('lacitirc')
通过对多个handler设置不同的level参数，可将不同的日志内容输入到不同的地方。本例使用在logging模块内置的StreamHandler(和FileHandler)，运行后屏幕上显示:
[INFO ] ofni [CRITICAL] lacitirc
out.txt文件内容则为:
2016-05-13(Fri)17:10:53 [DEBUG] at test.py,25: gubed 2016-05-13(Fri)17:10:53 [INFO] at test.py,25: ofni 2016-05-13(Fri)17:10:53 [CRITICAL] at test.py,25: lacitirc
除直接在程序中设置Logger、Handler、Formatter等外，还可将这些信息写入配置文件。示例如下：
#logger.conf ###############Logger############### [loggers] keys=root,Logger2F,Logger2CF [logger_root] level=DEBUG handlers=hWholeConsole [logger_Logger2F] handlers=hWholeFile qualname=Logger2F propagate=0 [logger_Logger2CF] handlers=hPartialConsole,hPartialFile qualname=Logger2CF propagate=0 ###############Handler############### [handlers] keys=hWholeConsole,hPartialConsole,hWholeFile,hPartialFile [handler_hWholeConsole] class=StreamHandler level=DEBUG formatter=simpFormatter args=(sys.stdout,) [handler_hPartialConsole] class=StreamHandler level=INFO formatter=simpFormatter args=(sys.stderr,) [handler_hWholeFile] class=FileHandler level=DEBUG formatter=timeFormatter args=('out.txt', 'a') [handler_hPartialFile] class=FileHandler level=WARNING formatter=timeFormatter args=('out.txt', 'w') ###############Formatter############### [formatters] keys=simpFormatter,timeFormatter [formatter_simpFormatter] format=[%(levelname)s] at %(filename)s,%(lineno)d: %(message)s [formatter_timeFormatter] format=%(asctime)s [%(levelname)s] at %(filename)s,%(lineno)d: %(message)s datefmt=%Y-%m-%d(%a)%H:%M:%S
此处共创建三个Logger：root，将所有日志输出至控制台；Logger2F，将所有日志写入文件；Logger2CF，将级别大于或等于INFO的日志输出至控制台，将级别大于或等于WARNING的日志写入文件。
程序以如下方式解析配置文件和重定向输出：
import logging, logging.config
logging.config.fileConfig("logger.conf")
logger = logging.getLogger("Logger2CF")
logger.debug('gubed'); logger.info('ofni'); logger.warn('nraw')
logger.error('rorre'); logger.critical('lacitirc')
logger1 = logging.getLogger("Logger2F")
logger1.debug('GUBED'); logger1.critical('LACITIRC')
logger2 = logging.getLogger()
logger2.debug('gUbEd'); logger2.critical('lAcItIrC')运行后屏幕上显示:
[INFO] at test.py,7: ofni [WARNING] at test.py,7: nraw [ERROR] at test.py,8: rorre [CRITICAL] at test.py,8: lacitirc [DEBUG] at test.py,14: gUbEd [CRITICAL] at test.py,14: lAcItIrC
out.txt文件内容则为:
2016-05-13(Fri)20:31:21 [WARNING] at test.py,7: nraw 2016-05-13(Fri)20:31:21 [ERROR] at test.py,8: rorre 2016-05-13(Fri)20:31:21 [CRITICAL] at test.py,8: lacitirc 2016-05-13(Fri)20:31:21 [DEBUG] at test.py,11: GUBED 2016-05-13(Fri)20:31:21 [CRITICAL] at test.py,11: LACITIRC
三. 总结
以上就是关于Python标准输出的重定向方式的全部内容，希望对学习python的朋友们能有所帮助，如果有疑问欢迎大家留言讨论。
Python の標準出力リダイレクト方法に関連するその他の記事については、PHP 中国語 Web サイトに注目してください。
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