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使用 PTY 实现 Go 程序与子进程的双向通信

聖光之護

发布： 2025-09-29 17:40:12

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使用 pty 实现 go 程序与子进程的双向通信

本文介绍了如何使用 PTY (Pseudo Terminal) 在 Go 程序中与子进程进行双向通信。传统管道方式在处理带有终端输出清除或输入缓冲的程序时会遇到问题，而 PTY 模拟终端环境，可以有效解决这些问题，实现更可靠的进程间通信。文章将详细讲解 PTY 的原理，并提供使用 github.com/kr/pty 库的示例代码，帮助开发者构建健壮的进程交互应用。

PTY 的作用和原理

当程序通过管道 (pipe) 连接时，C 语言标准库会根据标准输入/输出/错误流是否连接到终端来改变其默认缓冲模式。如果标准输出连接到终端，则默认使用行缓冲；否则，使用全缓冲。这会导致通过管道与子进程通信时，程序可能不会立即刷新输出，从而影响通信的实时性。

PTY (Pseudo Terminal) 是一种模拟终端的设备，可以解决上述问题。它提供了一个虚拟的终端环境，使得子进程认为自己连接到了一个真实的终端，从而强制使用行缓冲或无缓冲模式，确保输出能够及时刷新。

使用 github.com/kr/pty 库

github.com/kr/pty 是一个 Go 语言实现的 PTY 接口库，可以方便地创建和管理 PTY。

安装：

go get github.com/kr/pty

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示例代码：

工资查查移动工资条

大部分的工资还是以打印工资条的形式进行，偶有公司使用邮件发放工资条，而工资条的现代形式应该是移动工资条，以实现信息的备忘、到达、管理、对帐、环保、高效等需求……，用户已经习惯使用手机（或以其它移动方式）实现一切需求，应用的移动化是大势所趋。工资查查就在这样的背景下诞生，北京亦卓科技于2017的开发并推出了微信小程序工资查查。由于对有用户对数据隐私与安全性的考虑，北京亦卓科技在推出了云端应用--工资

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package main

import (
    "fmt"
    "io"
    "log"
    "os"
    "os/exec"

    "github.com/kr/pty"
)

func main() {
    // 1. 创建要执行的命令
    cmd := exec.Command("/bin/bash") // 可以替换为你的目标程序

    // 2. 创建 PTY
    ptmx, err := pty.Start(cmd)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }

    // 3. 确保在程序退出时关闭 PTY
    defer func() {
        if err := ptmx.Close(); err != nil {
            log.Println("关闭 ptmx 错误:", err)
        }
    }()

    // 4. 处理终端大小调整信号 (可选，但推荐)
    ch := make(chan os.Signal, 1)
    //signal.Notify(ch, syscall.SIGWINCH) // 仅限 Unix 系统
    go func() {
        for range ch {
            if err := pty.InheritSize(os.Stdin, ptmx); err != nil {
                log.Printf("error resizing pty: %s", err)
            }
        }
    }()
    //ch <- syscall.SIGWINCH   // Initial resize. 仅限 Unix 系统

    // 5. 将标准输入/输出连接到 PTY
    go func() { _, _ = io.Copy(os.Stdout, ptmx) }() // 将 PTY 的输出复制到标准输出
    go func() { _, _ = io.Copy(ptmx, os.Stdin) }()  // 将标准输入复制到 PTY 的输入

    // 6. 等待命令执行完成
    if err := cmd.Wait(); err != nil {
        log.Println("命令执行错误:", err)
    }

    fmt.Println("程序执行完毕")
}

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代码解释：

exec.Command: 创建一个 exec.Cmd 实例，指定要执行的命令。将/bin/bash替换成你想要交互的程序。
pty.Start: 启动命令并将其连接到 PTY。这个函数会返回一个 *os.File 类型的对象 ptmx，它代表 PTY 的主设备。
defer ptmx.Close(): 使用 defer 语句确保在函数退出时关闭 PTY，释放资源。
处理终端大小调整信号 (可选): 监听 SIGWINCH 信号 (终端大小改变信号)，并在收到信号时调整 PTY 的大小，以保持终端显示的一致性。这部分代码是可选的，但强烈建议添加，以获得更好的用户体验。注意，syscall.SIGWINCH 仅在 Unix 系统上可用。
io.Copy: 使用 io.Copy 函数将标准输入/输出与 PTY 连接起来。
- io.Copy(os.Stdout, ptmx): 将 PTY 的输出复制到标准输出，使得用户可以在终端看到子进程的输出。
- io.Copy(ptmx, os.Stdin): 将标准输入复制到 PTY 的输入，使得用户可以通过终端向子进程发送输入。
cmd.Wait(): 等待命令执行完成。