在执行 boost::python 模块时在 python 控制台中工作

Question

如何在从 boost::python 模块执行进程时继续使用控制台？我想我必须使用线程，但我想我错过了一些东西。

import pk #my boost::python module from c++
import threading
t = threading.Thread(target=pk.showExample, args=())
t.start() 

这将执行 showExample，它运行一个渲染 3D 内容的窗口。现在我想在这个窗口运行时继续在 python 控制台中编码。上面的示例可以显示窗口，但无法保持控制台交互。任何想法如何做到这一点？感谢您的任何建议。

问候 克里斯

编辑：我还尝试在 showExample() C++ 代码中创建线程，但效果不佳。我可能必须使控制台成为一个线程，但我不知道如何并且找不到任何有用的示例。

Edit2：为了让示例更简单，我实现了这些 c++ 方法：

void Example::simpleWindow()
{
    int running = GL_TRUE;
    glfwInit();
    glfwOpenWindow(800,600, 8,8,8,8,24,8, GLFW_WINDOW);
    glewExperimental = GL_TRUE;
    glewInit();
    glEnable(GL_DEPTH_TEST);
    glEnable(GL_CULL_FACE);
    glCullFace(GL_BACK);
    while(running)
    {
        glClearColor(0.0f, 0.0f, 0.0f, 0.0f);
        glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT | GL_STENCIL_BUFFER_BIT);
        glfwSwapBuffers();
        running = !glfwGetKey(GLFW_KEY_ESC) && gkfwGetWindowParam(GLFW_OPENED);
    }
}

void Example::makeWindowThread()
{
    boost::thread t(simpleWindow);
    t.join();
}

可能有一些无用的代码行（它只是从我想要使用的真实方法中复制粘贴一部分。）这两种方法都是静态的。如果我在线程中启动交互式控制台并在 python 中启动 pk.makeWindowThread()，我将无法再提供输入。如果我也将 pk.makeWindowThread() 的调用放在 python 线程中，则不起作用。 （我试图在显示窗口时在控制台中打印一些东西。

Answer 1

当尝试在保持控制台交互的同时执行进程时，请考虑使用subprocess 或multiprocessing 模块。在 Boost.Python 中执行此操作时，使用 execv() 系列函数在 C++ 中执行进程可能更合适。

当试图在保持控制台交互的同时生成 线程 时，必须考虑Global Interpreter Lock (GIL)。简而言之，GIL 是解释器周围的互斥体，防止对 Python 对象执行并行操作。因此，在任何时间点，最多允许一个线程，即获得 GIL 的线程，可以对 Python 对象执行操作。

对于没有 C 或 C++ 线程的多线程 Python 程序，CPython 解释器用作协作调度程序，从而实现并发。当 Python 知道线程即将执行阻塞调用时，线程将产生控制权。例如，一个线程将释放time.sleep() 内的 GIL。此外，在满足某些条件后，解释器将强制线程让出控制权。例如，一个线程执行了一定数量的字节码操作后，解释器会强制它让出控制权，允许其他线程执行。

C 或 C++ 线程有时在 Python 文档中称为外来线程。 Python 解释器无法通过释放 GIL 来强制外来线程让出控制权。因此，外来线程负责管理 GIL 以允许与 Python 线程并发或并行执行。考虑到这一点，让我们检查一些 C++ 代码：

void Example::makeWindowThread()
{
  boost::thread t(simpleWindow);
  t.join();
}

这将产生一个线程，thread::join() 将阻塞，等待t 线程完成执行。如果此函数通过 Boost.Python 暴露给 Python，则调用线程将阻塞。由于在任何时间点只允许执行一个 Python 线程，调用线程将拥有 GIL。一旦调用线程在t.join() 上阻塞，所有其他 Python 线程将保持阻塞状态，因为解释器无法强制线程让出控制。为了让其他 Python 线程能够运行，GIL 应该在加入前释放，在加入后获得。

void Example::makeWindowThread()
{
  boost::thread t(simpleWindow);
  release GIL // allow other python threads to run.
  t.join();
  acquire GIL // execution is going to occur within the interpreter.
}

但是，这仍然会导致控制台阻塞等待线程完成执行。相反，考虑生成线程并通过thread::detach() 与它分离。由于调用线程将不再阻塞，因此不再需要在 Example::makeWindowThread 中管理 GIL。

void Example::makeWindowThread()
{
  boost::thread(simpleWindow).detach();
}

有关管理 GIL 的更多详细信息/示例，请考虑阅读this 答案以了解基本实施概述，并阅读this 答案以更深入地了解必须考虑的事项。

Answer 2

你有两个选择：

• 使用-i 标志启动python，这将导致将其放到交互式interperter，而不是退出主线程

• 手动启动交互式会话：

  import code
  code.interact()
  

  如果你想在它自己的线程中运行交互式会话，第二个选项特别有用，因为某些库（如 PyQt/PySide）不喜欢它不是从主线程启动的：

  from code import interact
  from threading import Thread
  Thread(target=interact, kwargs={'local': globals()}).start()
  ...  # start some mainloop which will block the main thread
  

  将local=globals() 传递给interact 是必要的，这样您就可以访问模块的范围，否则解释器会话将只能访问线程范围的内容。