在调用 __del__ 之前卸载的 Python 包答案

【问题标题】：Python package unloaded before __del__ is called在调用 __del__ 之前卸载的 Python 包
【发布时间】：2020-12-04 14:34:36
【问题描述】：

我正在使用pyvisa 通过 USB 与仪器进行通信。我能够正确控制它。由于它是高压源，并且打开高压时忘记它很危险，我想实现__del__方法以便在代码执行完成时关闭输出。所以基本上我写了这个：

import pyvisa as visa

class Instrument:
    def __init__(self, resource_str='USB0::1510::9328::04481179::0::INSTR'):
        self._resource_str = resource_str
        self._resource = visa.ResourceManager().open_resource(resource_str)
    
    def set_voltage(self, volts: float):
        self._resource.write(f':SOURCE:VOLT:LEV {volts}')
    
    def __del__(self):
        self.set_voltage(0)

instrument = Instrument()
instrument.set_voltage(555)

问题是它不工作并且在我得到的终端中

$ python3 comunication\ test.py 
Exception ignored in: <function Instrument.__del__ at 0x7f4cca419820>
Traceback (most recent call last):
  File "comunication test.py", line 12, in __del__
  File "comunication test.py", line 9, in set_voltage
  File "/home/superman/.local/lib/python3.8/site-packages/pyvisa/resources/messagebased.py", line 197, in write
  File "/home/superman/.local/lib/python3.8/site-packages/pyvisa/resources/messagebased.py", line 157, in write_raw
  File "/home/superman/.local/lib/python3.8/site-packages/pyvisa/resources/resource.py", line 190, in session
pyvisa.errors.InvalidSession: Invalid session handle. The resource might be closed.

我猜发生的事情是在我的对象的__del__ 方法被调用之前，pyvisa 被“删除”了。我怎样才能防止这种情况？我如何告诉 Python pyvisa 对于 Instrument 类的对象是“重要的”，因此在所有对象都被销毁之前它不会被卸载？

【问题讨论】：

标签： python del pyvisa

【解决方案1】：

一般来说，你不能假设__del__ 会被调用。如果您来自 RAII（资源分配是初始化）语言，例如 C++，Python 不会对析构函数做出类似的保证。

为确保某些操作被逆转，您应该考虑替代方案，例如上下文管理器：

from contextlib import contextmanager

@contextmanager
def instrument(resource_str='USB0::1510::9328::04481179::0::INSTR'):
    ... 
    try:
        ... # yield something
    finally:
        # set voltage of resource to 0 here

你会像这样使用它

with instrument(<something>) as inst:
   ... 
# guaranteed by here to set to 0.

【讨论】：

【解决方案2】：

最后我使用包atexit找到了我的答案here。这正是我想做的（基于我到目前为止的测试）：

import pyvisa as visa
import atexit

class Instrument:
    def __init__(self, resource_str):
        self._resource = visa.ResourceManager().open_resource(resource_str)
        
        # Configure a safe shut down for when the class instance is destroyed:
        def _atexit():
            self.set_voltage(0)
        atexit.register(_atexit) # https://stackoverflow.com/a/41627098
    
    def set_voltage(self, volts: float):
        self._resource.write(f':SOURCE:VOLT:LEV {volts}')
    
instrument = Instrument(resource_str = 'USB0::1510::9328::04481179::0::INSTR')
instrument.set_voltage(555)

这种方案的优点是用户独立，不管用户如何实例化Instrument类，最终高压都会被关闭。

【讨论】：

【解决方案3】：

我相信Ami Tavory's answer 通常被认为是推荐的解决方案，尽管上下文管理器并不总是适合，具体取决于应用程序的结构。

另一种选择是在应用程序退出时显式调用清理函数。您可以通过将整个应用程序包装在 try/finally 中来使其更安全，并使用 finally 子句进行清理。请注意，如果您不包含 catch，则在执行 finally 后异常将自动重新引发，这可能是您想要的。示例：

app = Application()
try:
    app.run()
finally:
    app.cleanup()

但请注意，您可能只是抛出了一个异常。如果发生异常，例如在通信中途，那么您可能无法发送重置输出的命令，因为设备可能希望您完成已经开始的工作。

【讨论】：

【解决方案4】：

我在使用另一种类型的连接设备时遇到了同样的安全问题。我无法安全地预测 __del__ 方法的行为，如问题中所述 I don't understand this python __del__ behaviour。我以上下文管理器结束。在您的情况下看起来像这样：

    def __enter__(self):
        """
        Nothing to do.
        """
        return self

    def __exit__(self, type, value, traceback):
        """
        Set back to zero voltage.
        """
        self.set_voltage(0)

with Instrument() as instrument:
    instrument.set_voltage(555)

【讨论】：

在__enter__ 方法中，您忘记返回self。
确实不见了。