使用 Python subprocess.Popen 和 pty 在哑终端中运行交互式 Bash

Question

这个问题类似于Run interactive Bash with popen and a dedicated TTY Python，除了我想在“哑”终端（TERM=dumb）中运行 Bash，并且不将 tty 置于原始模式。

下面的代码是我的尝试。该代码类似于链接问题中给出的解决方案，主要区别在于它没有将 tty 置于原始模式，而是设置TERM=dumb。

import os
import pty
import select
import subprocess
import sys

master_fd, slave_fd = pty.openpty()

p = subprocess.Popen(['bash'],
                     stdin=slave_fd,
                     stdout=slave_fd,
                     stderr=slave_fd,
                     # Run in a new process group to enable bash's job control.
                     preexec_fn=os.setsid,
                     # Run bash in "dumb" terminal.
                     env=dict(os.environ, TERM='dumb'))

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

上面的代码有两个问题：

• 无论用户输入什么，代码都会重新回显。例如，如果用户输入printf ''，上面的代码将在下一行打印printf ''，然后再打印下一个 bash 提示符。
• Ctrlc 和 Ctrld 的行为与 bash 中的预期不同。

我应该如何解决这些问题？

Answer 1

这正是不将 tty 置于 raw 模式的副作用。通常处理 pty 的程序（如 expect）会将外部 tty 置于 raw 模式。

• 您的 Python 脚本的 tty（或 pty）会回显您输入的内容，而新的 pty 会第二次回显。您可以在新 pty 上禁用 ECHO。例如：

  $ python3 using-pty.py
  bash-5.1$ echo hello
  echo hello
  hello
  bash-5.1$ stty -echo
  stty -echo
  bash-5.1$ echo hello    # <-- no double echo any more
  hello
  bash-5.1$ exit
  exit
  

• 您的 Python 脚本的 tty 不在 raw 模式下，因此当您按下 ctrl-d 时，Python 不会得到文字 ctrl-d ( '\004')。相反，Python 会到达 EOF 并且 read() 返回一个空字符串。所以要让生成的 shell 退出，你可以

  user_input = os.read(sys.stdin.fileno(), 10240)
  if not user_input:
       # explicitly send ctrl-d to the spawned process
       os.write(master_fd, b'\04')
  else:
       os.write(master_fd, user_input)
  

• 同样，Python 的 tty 不在 raw 模式，所以当你按下 ctrl-c 时，它不会得到文字 ctrl-c kbd> ('\003')。反而被杀了。作为一种解决方法，您可以捕获 SIGINT。

  def handle_sigint(signum, stack):
      global master_fd
      # send ctrl-c
      os.write(master_fd, b'\03')
  signal.signal(signal.SIGINT, handle_sigint)