Недавно возникла такая задача: требовалось из Python скрипта запустить дочерний процесс, тоже Python скрипт, и получить от него некоторые данные. В моём случае это был некий словарь который мог быть сериализован в JSON формат, но это не так важно.

Какие есть варианты это сделать?

1️⃣ Передать дочернему процессу путь к файлу куда и будет записан результат.
После завершение дочернего процесса просто читаем данные из файла.

✅ легко и понятно, все так умеют делать
✅ можно перемещаться по файлу через seek
✅ можно прочитать когда-нибудь потом
❌ обращение к файловой системе, бывает относительно не быстро
❌ какое-то время файл будет доступен любому процессу, небезопасно
❌ только полная запись данных перед чтением (на самом деле есть вариант чтения во время записи, но это не то что мы хотим делать😖)


2️⃣ TCP/UDP сокет

✅ универсально, даже для неродственных процессов
✅ нет обращения в файловой системе (Unix-сокеты это почти файлы но всё равно не совсем)
✅ можно стримить данные
❌ нужна какая-то система авторизация чтобы обезопасить доступ
❌ оверхед для простой передачи данных, особенно если процесс дочерний. Требуется поднятие сервера и организция клиента со всеми вытекающими зависимостями и конструкциями


3️⃣ Парсить аутпут дочернего процесса.

✅ быстро, так как пайпы работают через оперативную память
✅ нет обращения к файловой системе и всех действий с этим связанных
✅ пайп привязан к файловым дескрипторам конкретных процессов, и доступ к нему могут получить только те процессы, которые унаследовали этот дескриптор (или получили другим способом)
✅ передача данных в режиме стрима
❌ неудобно если дочерний процесс пишет логи в stdout, нужна какая-то логика выделения только нужного или как-то отключать логи в надежде что никто другой туда ничего не напишет.
❌ нельзя перемещаться через seek

Если у вас взаимодействие с дочерним процессом, то есть самый простой вариант - кастомный пайп!✨

Это как stdout или stderr, но только еще один канал в котором не будет никаких логов и сообщений об ошибках.
Для простоты примера сделаем один пайп. Дочерний процесс должен что-то прислать в родительский процесс.

👮‍♂️РОДИТЕЛЬСКИЙ ПРОЦЕСС

1. Создаем новый пайп

import os. subprocess

read_fd, write_fd = os.pipe()
# важный момент! добавляем возможность наследовать дескриптор дочерним процессом. Обязательно после Python 3.4+ (PEP 446)
os.set_inheritable(write_fd, True)

2. Запускаем дочерний процесс передавая ему номер файла

process = subprocess.Popen(
    [sys.executable, child_script, str(write_fd)],
    stdout=subprocess.PIPE,
    stderr=subprocess.PIPE,
    text=True,
    close_fds=False # важный момент! это нужно, чтобы дочерний процесс сохранил все открытые дескрипторы, а не только стандартные потоки
)
os.close(write_fd) # закрываем дескриптор чтобы у родителя не висел открытый конец записи, иначе в читающем конце не наступит EOF

3. Читаем данные

with os.fdopen(read_fd, 'r') as data_pipe:
    data = data_pipe.read()
print('RECEIVED:', data)

Чтение прекратится когда файл закроется, за это отвечает контекстный менеджер with в дочернем процессе.

Стандартные пайпы тоже можно прочитать

stdout_log, stderr_log = process.communicate()
print(stdout_log)
print(stderr_log)

👶 Переходим к коду дочернего процесса.

1. Получаем номер дескриптора

write_pipe_fd = int(sys.argv[-1])

Пишем в него данные

with os.fdopen(write_pipe_fd, 'w') as data_pipe:
    data_pipe.write('Hello!')
    data_pipe.flush()

Вот и всё, мы сделали коммуникацию между двумя процессами через кастомный пайп ⭐️
Быстро, легко, безопасно!

С помощью двух пайпов можно ораганизовать передачу сообщений между процессами в обе стороны.

Пример с JSON можно глянуть здесь↗️

#tricks

Быстрый встроенный профайлинг на Linux с помощью time

time python -c 'for i in range(10**7): i**2'

Покажет время выполнения процесса

real    0m2,470s
user    0m2,405s
sys     0m0,074s

real - Общее время, прошедшее с момента запуска до завершения программы. Включая время ожидания I\O или переключения контекста.
user - Количество времени, которое CPU потратил на выполнение кода самой программы в пользовательском режиме.
sys - Количество времени, которое CPU потратил на выполнение системных вызовов (операций ядра, таких как чтение/запись файлов, управление памятью) от имени программы.

Но это встроенная команда из моей оболочки. Есть такая же GNU-утилита и она может показывать больше информации. Но нужно вызывать по абсолютному пути, так как builtin команда имеет бОльший приоритет.

/usr/bin/time -v python -c 'for i in range(10**7): i**2'

Command being timed: "python -c for i in range(10**7): i**2"
User time (seconds): 2.38
System time (seconds): 0.07
Percent of CPU this job got: 100%
...

Кроме времени исполнения будет также показано много другой полезной информации
- эффективность использования CPU (в %)
- максимальный объем занятой памяти
- обращения к файлам
- код выхода

И другие сведения.

#tricks

В работе с медиа файлами часто требуется определить не просто расширение, а его, скажем так, "категорию". Тоесть определить это видео, аудио или картинка. Примерно в 10 случаях из 10 в ревью я вижу обычный хардкодинг с большим мапингом и соответствующим поиском по нему.

file_type_by_ext = {
    'video': ['.mp4', '.mov', '.mkv', ...],
    'audio': ['.mp3', '.wav', '.ogg', ...],
    'image': ['.jpg', '.png', '.exr', ...]
}

Для таких случаев есть простой способ - стандартная библиотека mimetypes.

import mimetypes
mimetypes.guess_type("example.txt")
# ('text/plain', None)

Причём ей не нужен файл, достаточно просто имени строкой.

Первый элемент кортежа это MIME-тип (Multipurpose Internet Mail Extensions Type) - стандартный способ идентификации формата файла.

Формат: type/subtype

type - общая категория данных (text, video, image)
subtype - конкретный формат внутри категории

mimetypes.guess_type("photo.jpg")
# ('image/jpeg', None)
mimetypes.guess_type("render.mp4")
# ('video/mp4', None)

Второй элемент это тип кодировки содержимого, обычно для контейнеров типа gz и аналогичных.

mimetypes.guess_type("file.tar.gz")
# ('application/x-tar', 'gzip')
mimetypes.guess_type("backup.tar.bz2")
# ('application/x-tar', 'bzip2')

Итого, узнать категорию файла одной строкой:

mimetypes.guess_type('myfile.mov')[0].split('/')[0]
# video

Конечно при условии, что тип будет распознан, иначе будет None а не строка. Но об этом в следующий раз.

#libs #tricks

import mimetypes
mimetypes.guess_type("example.fbx")
# (None, None)

Формат не распознан, так как не зарегистрирован в системе.
Регистрация происходит с помощью функции mimetypes.init(). Эта функция автоматически вызывается при первом обращении.
Для каждой OS работает по-разному. В Windows читает реестр, в Linux достает всё из файла /etc/mime.types, в MacOS читает из системной БД.

На linux можно попробовать распознать тип через вызов

file --mime-type -b <filename>

эта команда попробует прочитать метадату самого файла, то есть должен быть доступ к файлу. Но это не гарантия успеха.

Можно попробовать использовать нестрогое соответствие IANA с помощью флага strict=False. Тогда будут учтены старые и нестандартные типы. Обычно они с префиксом x-

Новые типы можно добавлять самостоятельно.

mimetypes.add_type('application/x-fbx', '.fbx') # с точкой
mimetypes.guess_type("example.fbx")
# ('application/x-fbx', None)

Либо вызвать init() еще раз передав список текстовых файлов с нужными вам типами (без точки)

# my-mime-types.txt
application/x-fbx    fbx
application/x-ogo    ogo
application/x-aga    aga

mimetypes.init(['my-mime-types.txt'])
mimetypes.guess_type("example.ogo")
# ('application/x-ogo', None)

Есть и обратная операция - получить расширение файла из mime-типа

mimetypes.guess_extension('image/jpeg')
# .jpg

Или все подходящие расширения

mimetypes.guess_all_extensions('image/jpeg')
# ['.jpg', '.jpe', '.jpeg', '.jfif']

Советую почитать полную документацию
Также обратите внимание на библиотеку content-types для работы с mime-типами, где больше возможностей.

#libs #tricks

Все знают синтаксический сахар с операторами +=, -= и тд

x += 1

Где под капотом он превращается в

x = x + 1

Останется ли переменная х той же переменной после +=?
Конечно нет, это же неизменяемый тип

x = 1
print(id(x))
# 135373664533280
x += 1
print(id(x))
# 135373664533312

Теперь провернём тоже самое со списком

ls = [1, 2]
print(id(ls))
# 135373622585344
ls = ls + [3]
print(id(ls))
# 135373619036608

Ожидаемо работает так же, ведь мы создали новую переменную.
А теперь попробуем иначе:

ls = [1, 2]
print(id(ls))
# 135373622585344
ls += [3]
print(id(ls))
# 135373622585344
print(ls)
# [1, 2, 3]

И, внезапно, это работает не так как с int, со списками оператор += работает как extend()!
То же самое будет с *=, объект останется тем же.

ls = [1, 2]
print(id(ls))
# 135373622585344
ls *= 2
print(id(ls))
# 135373622585344
print(ls)
# [1, 2, 1, 2]

Следует помнить о такой важной разнице!
(Особенно на собесах 😉)

#tricks

Не запуская код определите, что покажет терминал если выполнить следующее:

_A__b = 'c'
class A:
    def get(self):
        return __b
print(A().get())

Ответ: Несмотря на то, что ваш IDE покажет ошибку, ошибки не будет. Распечатается "c"

Объяснение:

1. Mangling
За это отвечает механизм mangling - искажение имени. Так работают приватные атрибуты классов.
При создании атрибута по правилу: минимум 2 "_" в начале и максимум 1 "_" в конце" имя автоматически становится вида _{classname}{attr}
В нашем случае атрибутов класса не создается, но это не отменяет Mangling при обращении к другим объектам внутри класса.

2. Обращение к атрибуту
Когда внутри класса происходит обращение к любому объекту с именем по указанному выше правилу, его имя на уровне байт кода также преобразуется.

3. Поиск
Далее происходит поиск такой переменной по неймспейсам в порядке LEGB - Local, Enclosing, Global, Built-in.
И не трудно догадаться что мы находим нужный атрибут в Global, В итоге получаем результат!

Проверить можно так:

import dis
dis.dis(A.get)
# 4  RESUME       0
#
# 5  LOAD_GLOBAL  0 (_A__b)
#    RETURN_VALUE

Либо удалите переменную _A__b и запустите еще раз, поулчите ошибку:

NameError: name '_A__b' is not defined

Как думаете, это норма или баг?

#tricks