如何检测 Python 进程中的按键？

Question

通过一个简单的示例，我尝试演示具有两个进程的典型多处理设置：

1. 接收数据（这里模拟随机数组生成）
2. 发送数据

我想通过键盘按键终止第一个进程，这会将None 发送到队列，然后停止程序。 我使用keyboard 包来检测是否按下了某个键。

import multiprocessing
import keyboard
import numpy as np

def getData(queue):

    KEY_PRESSED = False

    while KEY_PRESSED is False:
    
        if keyboard.is_pressed("a"):
            queue.put(None)
            print("STOP in getData")
            KEY_PRESSED=True
        else:
            data = np.random.random([8, 250])
            queue.put(data)

def processData(queue):
    
    FLAG_STOP = False

    while FLAG_STOP is False:
        data = queue.get()  # # ch, samples
        if data is None:
            print("STOP in processData")
            FLAG_STOP = True
        else:
            print("Processing Data")
            print(str(data[0,0]))

if __name__ == "__main__":

    queue = multiprocessing.Queue()
    processes = [
        multiprocessing.Process(target=getData, args=(queue,)),
        multiprocessing.Process(target=processData, args=(queue,))
    ]

    for p in processes:
        p.start()

    for p in processes:
        p.join()

如果我调试代码，实际检测到按下的键，但同时来自 while 循环的随机数据被放入队列。这使得调试代码变得非常困难。

此外，我尝试了pynput 包，它创建了一个线程来检测按下的键。使用这种方法但同样的问题发生了，程序并没有通过发送None 到另一个进程来保存地终止执行。

如果有人能指出所描述方法中的错误，或者提出另一种在进程中保存检测按键的方法，我将非常高兴。

Answer 1

我不确定您描述的是什么问题：savely 不是英文单词。您说实际检测到按下的键。如果是这种情况并且如果您在两个函数中都有print("STOP...") 语句，那么如果您只是从命令提示符运行代码并且getData 检测到正在按下a，那么我看不出两者如何print 语句最终不会被执行，两个进程也会终止。

如果问题是程序在很长一段时间内没有终止，那么我认为你缺少的是，除非对 keyboard.is_pressed("a") 的调用是一个执行起来特别慢的函数，否则当你有时间按下键盘上的a，函数getData 在写出None 之前已经将数千条记录写入队列。这意味着processData 必须首先读取这数千条记录并打印它们，然后才能最终到达None 记录。由于它还必须打印数字，processData 无法跟上getData。在getData 写入它的None 记录很久之后，processData 仍然有数千条记录要读取。

这可以在您的代码的变体中得到证明，其中函数 getData 不等待键盘输入，而只是在写入其 None 记录并终止之前将随机数写入输出队列 5 秒（这模拟您的程序在按下 a 之前等待 5 秒钟）。函数processData 打印它在到达None 记录之前读取的记录数以及读取和打印这些记录所用的时间：

import multiprocessing
import numpy as np
import time

def getData(queue):

    KEY_PRESSED = False

    expiration = time.time() + 5
    # Run for 5 seconds:
    while KEY_PRESSED is False:

        if time.time() > expiration:
            queue.put(None)
            print("STOP in getData")
            KEY_PRESSED=True
        else:
            data = np.random.random([8, 250])
            queue.put(data)

def processData(queue):

    FLAG_STOP = False

    t = time.time()
    cnt = 0
    while FLAG_STOP is False:
        data = queue.get()  # # ch, samples
        if data is None:
            print("STOP in processData")
            print('Number of items read from queue:', cnt, 'elapsed_time:', time.time() - t)
            FLAG_STOP = True
        else:
            cnt += 1
            print("Processing Data")
            print(str(data[0,0]))

if __name__ == "__main__":

    queue = multiprocessing.Queue()
    processes = [
        multiprocessing.Process(target=getData, args=(queue,)),
        multiprocessing.Process(target=processData, args=(queue,))
    ]

    for p in processes:
        p.start()

    for p in processes:
        p.join()

打印：

...
Processing Data
0.21449036510257957
Processing Data
0.27058883046461824
Processing Data
0.5433716680659376
STOP in processData
Number of items read from queue: 128774 elapsed_time: 35.389172077178955

尽管getData 只写了 5 秒的数字，processData 却花了 35 秒来读取和打印它们。

可以通过限制 Queue 实例上的消息数量来解决问题：

    queue = multiprocessing.Queue(1)

这将阻止getData 将下一个值放入队列，直到processData 读取该值。

打印：

...
Processing Data
0.02822635996071321
Processing Data
0.05390434023333657
Processing Data
STOP in getData
0.9030600225686444
STOP in processData
Number of items read from queue: 16342 elapsed_time: 5.000030040740967

因此，如果您使用 maxsize 为 1 的队列，您的程序应在按下 a 键后立即终止。