不是第一个，也可能不是最后一个，我已经构建了一个包，它使用两种不同的方法执行非阻塞标准输出PIPE读取，一种是基于J.F. Sebastian (@jfs)的答案，另一种是一个简单的communication()循环，使用线程检查超时。

两种标准输出捕获方法都在Linux和Windows下进行了测试，截至撰写本文时，Python版本从2.7到3.9

由于它是非阻塞的，它保证了超时强制，即使有多个子进程和孙子进程，甚至在Python 2.7下也是如此。

该包还处理字节和文本标准输出编码，当试图捕获EOF时，这是一个噩梦。

您可以在https://github.com/netinvent/command_runner上找到该软件包

如果你需要一些经过良好测试的非阻塞读取实现，可以尝试一下(或修改代码):

pip install command_runner

from command_runner import command_runner

exit_code, output = command_runner('ping 127.0.0.1', timeout=3)
exit_code, output = command_runner('echo hello world, shell=True)
exit_code, output = command_runner('some command', stdout='some_file')

您可以在_poll_process()或_monitor_process()中找到核心的非阻塞读取代码，这取决于所使用的捕获方法。 在此基础上，您可以实现自己想要的功能，或者简单地使用整个包作为子进程替换来执行命令。

该解决方案使用select模块从IO流中“读取任何可用数据”。这个函数一开始会阻塞，直到数据可用，但随后只读取可用的数据，不再进一步阻塞。

鉴于它使用了select模块，这只适用于Unix。

该代码完全符合pep8。

import select


def read_available(input_stream, max_bytes=None):
    """
    Blocks until any data is available, then all available data is then read and returned.
    This function returns an empty string when end of stream is reached.

    Args:
        input_stream: The stream to read from.
        max_bytes (int|None): The maximum number of bytes to read. This function may return fewer bytes than this.

    Returns:
        str
    """
    # Prepare local variables
    input_streams = [input_stream]
    empty_list = []
    read_buffer = ""

    # Initially block for input using 'select'
    if len(select.select(input_streams, empty_list, empty_list)[0]) > 0:

        # Poll read-readiness using 'select'
        def select_func():
            return len(select.select(input_streams, empty_list, empty_list, 0)[0]) > 0

        # Create while function based on parameters
        if max_bytes is not None:
            def while_func():
                return (len(read_buffer) < max_bytes) and select_func()
        else:
            while_func = select_func

        while True:
            # Read single byte at a time
            read_data = input_stream.read(1)
            if len(read_data) == 0:
                # End of stream
                break
            # Append byte to string buffer
            read_buffer += read_data
            # Check if more data is available
            if not while_func():
                break

    # Return read buffer
    return read_buffer

在我的例子中，我需要一个日志模块来捕获后台应用程序的输出并对其进行扩充(添加时间戳、颜色等)。

我最终使用了一个后台线程来执行实际的I/O操作。以下代码仅适用于POSIX平台。我去掉了不重要的部分。

如果有人打算长期使用这个野兽，可以考虑管理开放描述符。对我来说，这不是什么大问题。

# -*- python -*-
import fcntl
import threading
import sys, os, errno
import subprocess

class Logger(threading.Thread):
    def __init__(self, *modules):
        threading.Thread.__init__(self)
        try:
            from select import epoll, EPOLLIN
            self.__poll = epoll()
            self.__evt = EPOLLIN
            self.__to = -1
        except:
            from select import poll, POLLIN
            print 'epoll is not available'
            self.__poll = poll()
            self.__evt = POLLIN
            self.__to = 100
        self.__fds = {}
        self.daemon = True
        self.start()

    def run(self):
        while True:
            events = self.__poll.poll(self.__to)
            for fd, ev in events:
                if (ev&self.__evt) != self.__evt:
                    continue
                try:
                    self.__fds[fd].run()
                except Exception, e:
                    print e

    def add(self, fd, log):
        assert not self.__fds.has_key(fd)
        self.__fds[fd] = log
        self.__poll.register(fd, self.__evt)

class log:
    logger = Logger()

    def __init__(self, name):
        self.__name = name
        self.__piped = False

    def fileno(self):
        if self.__piped:
            return self.write
        self.read, self.write = os.pipe()
        fl = fcntl.fcntl(self.read, fcntl.F_GETFL)
        fcntl.fcntl(self.read, fcntl.F_SETFL, fl | os.O_NONBLOCK)
        self.fdRead = os.fdopen(self.read)
        self.logger.add(self.read, self)
        self.__piped = True
        return self.write

    def __run(self, line):
        self.chat(line, nl=False)

    def run(self):
        while True:
            try: line = self.fdRead.readline()
            except IOError, exc:
                if exc.errno == errno.EAGAIN:
                    return
                raise
            self.__run(line)

    def chat(self, line, nl=True):
        if nl: nl = '\n'
        else: nl = ''
        sys.stdout.write('[%s] %s%s' % (self.__name, line, nl))

def system(command, param=[], cwd=None, env=None, input=None, output=None):
    args = [command] + param
    p = subprocess.Popen(args, cwd=cwd, stdout=output, stderr=output, stdin=input, env=env, bufsize=0)
    p.wait()

ls = log('ls')
ls.chat('go')
system("ls", ['-l', '/'], output=ls)

date = log('date')
date.chat('go')
system("date", output=date)

编辑:这个实现仍然会阻塞。请用j·f·塞巴斯蒂安的答案。

我尝试了上面的答案，但是线程代码的额外风险和维护令人担忧。

通过io模块(仅限于2.6)，我找到了BufferedReader。这是我的无线程、无阻塞的解决方案。

import io
from subprocess import PIPE, Popen

p = Popen(['myprogram.exe'], stdout=PIPE)

SLEEP_DELAY = 0.001

# Create an io.BufferedReader on the file descriptor for stdout
with io.open(p.stdout.fileno(), 'rb', closefd=False) as buffer:
  while p.poll() == None:
      time.sleep(SLEEP_DELAY)
      while '\n' in bufferedStdout.peek(bufferedStdout.buffer_size):
          line = buffer.readline()
          # do stuff with the line

  # Handle any remaining output after the process has ended
  while buffer.peek():
    line = buffer.readline()
    # do stuff with the line

这是一个在子进程中执行交互命令的例子，通过伪终端实现了stdout的交互。您可以参考:https://stackoverflow.com/a/43012138/3555925

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import os
import sys
import select
import termios
import tty
import pty
from subprocess import Popen

command = 'bash'
# command = 'docker run -it --rm centos /bin/bash'.split()

# save original tty setting then set it to raw mode
old_tty = termios.tcgetattr(sys.stdin)
tty.setraw(sys.stdin.fileno())

# open pseudo-terminal to interact with subprocess
master_fd, slave_fd = pty.openpty()

# use os.setsid() make it run in a new process group, or bash job control will not be enabled
p = Popen(command,
          preexec_fn=os.setsid,
          stdin=slave_fd,
          stdout=slave_fd,
          stderr=slave_fd,
          universal_newlines=True)

while p.poll() is None:
    r, w, e = select.select([sys.stdin, master_fd], [], [])
    if sys.stdin in r:
        d = os.read(sys.stdin.fileno(), 10240)
        os.write(master_fd, d)
    elif master_fd in r:
        o = os.read(master_fd, 10240)
        if o:
            os.write(sys.stdout.fileno(), o)

# restore tty settings back
termios.tcsetattr(sys.stdin, termios.TCSADRAIN, old_tty)

我基于J. F. Sebastian的解决方案创建了一个库。你可以使用它。

https://github.com/cenkalti/what