Go语言与子进程交互：实现标准输入输出通信

# add.py
import sys

while True:
    try:
        # 从stdin读取一行，并移除末尾的换行符
        line = sys.stdin.readline().strip()
        if not line: # 如果读取到空行，表示stdin可能已关闭或无更多输入
            break
        # 评估表达式并将结果写入stdout
        result = eval(line)
        sys.stdout.write(f'{result}\n')
        sys.stdout.flush() # 立即刷新缓冲区，确保Go程序能实时读取
    except Exception as e:
        # 错误处理，例如打印到stderr
        sys.stderr.write(f"Error: {e}\n")
        sys.stderr.flush()
        break

package main

import (
    "bufio"
    "fmt"
    "log"
    "os/exec"
)

func main() {
    // 1. 定义子进程命令
    // "-u" 标志很重要，它强制Python的stdout和stderr不进行缓冲，
    // 确保Go程序可以实时读取Python的输出。
    cmd := exec.Command("python", "-u", "add.py")

    // 2. 获取标准输入管道
    // StdinPipe返回一个io.WriteCloser，我们可以通过它向子进程的stdin写入数据。
    stdinPipe, err := cmd.StdinPipe()
    if err != nil {
        log.Fatalf("创建stdin管道失败: %v", err)
    }
    defer stdinPipe.Close() // 确保在函数结束时关闭管道

    // 3. 获取标准输出管道
    // StdoutPipe返回一个io.ReadCloser，我们可以通过它从子进程的stdout读取数据。
    stdoutPipe, err := cmd.StdoutPipe()
    if err != nil {
        log.Fatalf("创建stdout管道失败: %v", err)
    }
    defer stdoutPipe.Close() // 确保在函数结束时关闭管道

    // 使用bufio.NewReader包装stdoutPipe，以便按行读取
    reader := bufio.NewReader(stdoutPipe)

    // 4. 启动子进程
    // Start方法启动命令但不等待其完成。
    err = cmd.Start()
    if err != nil {
        log.Fatalf("启动子进程失败: %v", err)
    }
    log.Println("子进程已启动...")

    // 5. 进行交互式通信
    // 循环向Python脚本发送计算表达式，并读取其结果
    for i := 0; i < 10; i++ {
        expression := fmt.Sprintf("2+%d\n", i) // 构造表达式，注意末尾的换行符

        // 写入数据到子进程的stdin
        _, err = stdinPipe.Write([]byte(expression))
        if err != nil {
            log.Fatalf("写入stdin失败: %v", err)
        }
        log.Printf("向子进程发送: %q", expression)

        // 从子进程的stdout读取一行结果
        // ReadString('\n')会读取直到遇到换行符，并包含换行符本身
        answer, err := reader.ReadString('\n')
        if err != nil {
            log.Fatalf("从stdout读取失败: %v", err)
        }
        log.Printf("从子进程接收: %q", answer)
    }

    // 6. 关闭输入管道并等待子进程退出
    // 关闭stdin管道会向子进程发送EOF信号，Python脚本会检测到并退出其循环。
    stdinPipe.Close() 
    log.Println("stdin管道已关闭，等待子进程退出...")

    // Wait方法会阻塞直到子进程完成执行。
    err = cmd.Wait()
    if err != nil {
        log.Fatalf("子进程退出异常: %v", err)
    }
    log.Println("子进程已正常退出。")
}

2023/10/27 10:00:00 子进程已启动...
2023/10/27 10:00:00 向子进程发送: "2+0\n"
2023/10/27 10:00:00 从子进程接收: "2\n"
2023/10/27 10:00:00 向子进程发送: "2+1\n"
2023/10/27 10:00:00 从子进程接收: "3\n"
2023/10/27 10:00:00 向子进程发送: "2+2\n"
2023/10/27 10:00:00 从子进程接收: "4\n"
2023/10/27 10:00:00 向子进程发送: "2+3\n"
2023/10/27 10:00:00 从子进程接收: "5\n"
2023/10/27 10:00:00 向子进程发送: "2+4\n"
2023/10/27 10:00:00 从子进程接收: "6\n"
2023/10/27 10:00:00 向子进程发送: "2+5\n"
2023/10/27 10:00:00 从子进程接收: "7\n"
2023/10/27 10:00:00 向子进程发送: "2+6\n"
2023/10/27 10:00:00 从子进程接收: "8\n"
2023/10/27 10:00:00 向子进程发送: "2+7\n"
2023/10/27 10:00:00 从子进程接收: "9\n"
2023/10/27 10:00:00 向子进程发送: "2+8\n"
2023/10/27 10:00:00 从子进程接收: "10\n"
2023/10/27 10:00:00 向子进程发送: "2+9\n"
2023/10/27 10:00:00 从子进程接收: "11\n"
2023/10/27 10:00:00 stdin管道已关闭，等待子进程退出...
2023/10/27 10:00:00 子进程已正常退出。