Python3 : detect keypresses asynchronously and communicate them to the main thread

Question

免责声明:导入语句位于函数内，我知道这并不常见。我在这里通过展示它的功能来展示我的整个程序，同时讲述我的问题和我的想法。事实上，我正在做一些不同的事情，我只是为了这个 Stackoverflow 问题做了这个最小的例子。有重复的问题，但我没有在其中找到好的答案，因为这些问题只说“使用多线程”(例如 this answer )。这个特殊问题涉及如何使用多线程。

故事:我正在用 Python 运行一个程序。假设这是一个持续到无穷大的 while 循环。它只是快乐地运行。例如，

def job(threadname, q):
  from time import sleep
  c = 0
  while True:
    sleep(0.1) #slow the loop down 
    c += 1
    print(c)

我想要做的是，它异步检测 stdin 上的按键，然后中断执行，这样我就可以在它被中断的函数中做任何我想做的事情(或者如果我正在使用 python3 -i program.py 运行它，以切换到加载了所有模块的 REPL，请记住这是一个最小的示例，我不想在其中过多强调此类问题)。

我的想法是:我有一个函数可以异步获取按键，通过队列将其发送到另一个线程并且它可以工作。所以我扩展了工作职能:

def job(threadname, q):
  from time import sleep
  c = 0
  while True:
    sleep(0.1) #slow the loop down 
    c += 1
    print(c)
    ch = q.get() #extension for multithreading
    handle_keypress(ch) #extension for handling keypresses

handle_keypress(ch) 的代码是:

def handle_keypress(key):
  if (key == "q"):
    print("Quit thread")
    exit(0)
  elif (key == "s"):
    print("would you like to change the step size? This has not been implemented yet.")
  else:
    print("you pressed another key, how nice! Unfortunately, there are not anymore options available yet.")

换句话说，除了展示我希望能够做到这一点之外，没有那么有趣。

起初，问题似乎出在 job() 函数中。罪魁祸首是q.get()，它挂起了。但是，它挂起是因为我的输入线程由于某种原因不是异步的并且会阻塞。我不知道如何解锁。

这是我的输入线程的功能:

def get_input(threadname, q):
  #get one character, this code is adapted from https://stackoverflow.com/questions/510357/python-read-a-single-character-from-the-user
  while True:
    import sys, tty, termios
    fd = sys.stdin.fileno()
    old_settings = termios.tcgetattr(fd)
    try:
        tty.setraw(sys.stdin.fileno())
        ch = sys.stdin.read(1)
    finally:
        termios.tcsetattr(fd, termios.TCSADRAIN, old_settings)
    q.put(ch)

对我来说很明显 sys.stdin.read(1) 正在阻塞，但我不知道如何使其解锁。以现在的状态，我也想不出处理毒丸情况的方法，这就是为什么job()函数中的q.get()正在阻塞。

我通过调用以下函数来运行程序:

def run_program():
  from threading import Thread
  from queue import Queue
  queue = Queue()
  thread1 = Thread( target=get_input, args=("Thread-1", queue) )
  thread2 = Thread( target=job, args=("Thread-2", queue) )

  thread1.start()
  thread2.start()
  thread1.join()
  thread2.join()

我的问题:这就是您设计处理异步按键的程序的方式吗？如果是这样，如何使 get_input() 函数畅通无阻？

Answer 1

感谢 Sav，我找到了回答这个问题的方法。在我看来，他的评论就是答案。所以如果他重写他的评论。我会接受他的回答。现在，我将展示为了使非阻塞实现工作而更改了代码的哪一部分:

def job(threadname, q):
  from queue import Empty
  from time import sleep
  c = 0
  while True:
    sleep(0.1) #slow the loop down 
    c += 1
    print(c)
    #Below is the changed part
    ch = None
    try:
      ch = q.get(block=False)
    except Empty:
      pass
    if ch is not None:
      handle_keypress(ch)