你如何在 Python 中从标准输入读取单个字符

Question

关于如何在 python 中读取 stdin 有很多很好的答案，但我找不到任何关于读取单个字符而不是整行的内容。让我解释一下：

我需要读取 arduino 在串行端口上发送的信息，该信息被转发到标准输入。此信息被处理并存储在文本文件中。我在 arduino 上编写了程序，所以我可以更改信息的发送方式。计划是发送带有开头（<）和结尾字符（>）的信息，所以它看起来像这样：<height:2342>

还会写很多不相关的数据，所以我决定使用上面的表格，这样python脚本就可以检测到相关信息并捕获。

我的 python 脚本会单独检查每个字符的起始字符 <，最好是在输入时，然后捕获信息，直到收到 >。我尝试使用inputchar = sys.stdin.read(1) 获取输入。但这里的问题是，它永远从stdin 读取，直到捕获换行符（\n），然后返回输入的第一个字符。

我希望这个函数在发送到stdin 后立即返回输入的字符，而不是等待换行符。我如何做到这一点？

平台：Raspberry Pi Zero W、Raspbian Jessy、Python 2.7

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我知道我可以使用 inputline = sys.stdin.readline() 并更改 Arduino 程序以在信息后发送换行符。然后分析整行（可能很长）并提取信息。但我不认为这是一种干净的方式。

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串口更新：遗憾的是，我无法直接从 python 访问串口，因为有第二个 python 脚本必须写入串口。由于只有一个端口可以访问，解决方法是将串口重定向到stdin和stdout。看我的问题Access one Serial Port with two Python Scripts

Answer 1

这是因为您的terminal is in cooked mode。您可以使用例如tty.setcbreak 或 curses.cbreak 禁用行缓冲。这是一个 Unix 的东西，不是特定于 Python 的。

例子：

import sys, tty
tty.setcbreak(sys.stdin.fileno())

请注意，这还有其他效果，例如禁用回显，并且会在您的程序退出时持续存在。通常，使用更高级的接口（例如 curses 上下文管理器）来处理键解析（例如，箭头键，发送转义序列）和清理。

Python 之外的主要命令行工具是stty。

Answer 2

sys.stdin.read(1) 是正确的做法。

在您回车之前，sys.stdin 没有输入。该行缓冲是在您的程序之外执行的，如果您想使用sys.stdin，您将无能为力。

Answer 3

另一种方法是将 TTY 设置为原始模式。我想计算按键的持续时间并且需要这个，这样我就不必按回车键了：

#!/usr/bin/env python3

import datetime
import sys
import tty
import termios


# read a single character on a unix system
# https://exceptionshub.com/python-read-a-single-character-from-the-user.html
def read_unix(count: int):
    fd = sys.stdin.fileno()

    old_settings = termios.tcgetattr(fd)
    try:
        tty.setraw(fd)
        ch = sys.stdin.read(count)
    finally:
        termios.tcsetattr(fd, termios.TCSADRAIN, old_settings)

    return ch


while True:
    start = datetime.datetime.now()
    char = read_unix(1)
    end = datetime.datetime.now()

    delta = end - start
    print(f'char={char}, delta={delta}')

Answer 4

我无法重现您所描述的行为...

在我的 Raspbian 上执行 - 在 RPI2 上：

$ cat a.py
#!/usr/bin/env python2
import sys

while True:
    print "Got", ord(sys.stdin.read(1))


$ echo -n "Test"  | hexdump -C
00000000  54 65 73 74                                       |Test|
00000004

$ # No newline in the data sent by echo, as shown by hexdump

$ echo -n "Test"  | python2 a.py
Got 84
Got 101
Got 115
Got 116
Got
Traceback (most recent call last):
  File "a.py", line 5, in <module>
    print "Got", ord(sys.stdin.read(1))
TypeError: ord() expected a character, but string of length 0 found

基本上，sys.stdin.read(1) 会返回从 stdin 发送的任何字符，而无需等待任何换行符。