一些問題總結

之前用pyqt設計了一個串列埠連線工具，實現了裝置的自動化除錯。流程大概如下：HDMI連線裝置，執行軟體，通過串列埠連線後，選擇電腦上編寫的一個測試指令碼，匯入它，執行腳本里面的函式。同時可以對多個裝置進行連線操作。總結一下遇到的一些問題。

pyqt槽函式 傳遞引數

pyqt設計介面的時候，常用按鈕連線的槽函式幾乎都有額外引數，connect連線的時候藉助partial來實現引數的傳遞。

def onClicked(self, i):
    pass

def onClicked_no_arg(self):
    pass
btn.clicked.connect(onClicked_no_arg)  # 正常

# 而如果繫結的槽函式有額外引數，可以使用functools中的偏函式partial封裝
btn.clicked.connect(partial(self.onClicked, 1))  
# 另外網上搜到使用lambda函式，但是對我使用的pyqt版本無效，不清楚是否舊版本可以
btn.clicked.connect(lambda : self.onClicked(1))   
 

partial

偏函式是模組functools中的一個類，它的作用類似於將一個函式的一些引數給"凍結"住，從而形成一個更少引數的函式。比如下面定義一個函式fun1有a,b兩個引數，

def fun1(a,b):
    print("a=",a)
    print("b=",b)
    print(a+b)

可以用partial來封裝函式fun1，比如當fun1的某個引數經常不變的時候。

1. partial封裝的時候，不凍結住引數 。那麼使用的時候就得傳入所有引數，這樣跟使用原來的fun1沒有區別

   g = partial(fun1)  # 用partial "包裝"fun1 ，可以把g也當做一個函式來呼叫 
   g(1,2)  # 使用時就得傳入兩個引數，否則報錯缺少引數
    
   

2. partial封裝的時候，把一個引數凍結住，呼叫的時候就傳入剩下的引數即可。

   g = partial(fun1, 10)  # 相當於固定了fun1的第一個引數a=10
   g(5)  # 這時候的 5 傳入給了第二個引數b
   '''
   g(5)執行結果是：
   a=10
   b=5
   15
   '''
   

   在凍住第一個引數的情況下，如果呼叫g傳入兩個引數就會報錯。

   g = partial(fun1, 10)  # 相當於固定了fun1的第一個引數a=10
   g(2,5)  
   '''
   TypeError: fun1() takes 2 positional arguments but 3 were given
   '''
   

3. partial

   凍結的時候，預設是按順序凍結引數，即從左往右給位置引數賦值，如果需要指定凍結哪個，直接手動指明即可

   g = partial(fun1,b=10,a=2)  # 甚至不需要遵從原來的fun1引數順序
   g()
   
   g = partial(fun1,b=10) 
   g(25)  #現在傳入的25是傳遞給了fun1的引數 a
   

4. partial凍結的時候，如果原來的函式引數有預設值，凍結該引數會覆蓋掉

   def fun1(a,b=10):
       print("a=",a)
       print("b=",b)
       print(a+b)
   g = partial(fun1,b=5)
   g(20)
   '''
   輸出資訊如下,可以看到引數b被覆蓋掉了
   a=20
   b=5
   25
   '''
   

5. 其他情況，如果函式引數有可變引數啥的和普通位置引數的情形一樣

原來的槽函式需要傳遞一個引數，使用partial將它"封裝"了一次，仍然是個Callable物件，可以看做一個沒有額外引數的函數了。因此把它當做一個新的"槽函式"連線到相應的控制元件訊號上，就解決了引數傳遞的問題。lambda的原理也類似，只是不清楚哪些版本的pyqt才有效，我嘗試用lambda，引數傳遞沒有成功。

多執行緒

對於每一個串列埠，我們編寫一個指令碼進行測試該裝置的功能，有多個串列埠的時候，就要執行多個指令碼檔案。因此用了多執行緒。但是python的多執行緒實際是假的多執行緒，因為全域性直譯器鎖GIL的存在，多個執行緒也只能使用單核。好像多程序可以解決，但沒嘗試，以後再討論。

對每個串列埠的指令碼，使用者手動選擇一個python檔案後，我用__import__手動匯入該檔案，然後執行該檔案以testcase開頭的函式，當然需要指定執行哪個函式。該函式的執行放入一個單獨的執行緒中，

from threading import Thread
serialThread = Thread(target=func,args=(ser, cap))  # 預設要執行的函式，必須有串列埠物件例項和攝像頭物件例項兩個引數，方便在自己的測試指令碼中呼叫一些主程式的資源等  func就是使用者選擇的指令碼中的函式
serialThread.setDaemon(True)
serialThread.start()

因為涉及IO比較多，因此使用多執行緒還是可以提高效率，另外我們的測試指令碼本身是while死迴圈，不得不單獨將它放在一個執行緒執行。

存在的問題是，python對執行緒的結束設計並不友好，如上面的工具介面所示，儘管每個指令碼在單獨的執行緒執行，但是得有個測試停止按鈕，去手動暫停或者直接結束該指令碼的執行。

這個串列埠工具早期是隻通過serial進行串列埠通訊，指令碼放在裝置上的指定目錄的，然後serial傳送一個，比如 Test /data/fun1.lua就能把這個測試指令碼跑起來(就是圖上第五行的第一個下拉選單選擇裝置上的檔案，第二個執行lua檔案按鈕就傳送這條指令 ) 。而要停止掉就很方便，直接ctrl c就行，因此通過串列埠傳送一個chr(0x03)就可以。原先的方案測試指令碼實際是在裝置上執行的。

現在的問題是，測試指令碼的執行是在電腦上執行，如果涉及到操作裝置的部分，我們重新將那部分相關封裝了一下，從而在串列埠直接用 Test fun1 arg1這種方式呼叫，就是上一篇部落格提到的用C++把相關模組的函式封裝了一遍。回到正題，指令碼的執行是在電腦上單獨開的一個執行緒執行它，如果要結束，得手動去觸發。

網上搜到了很多python去結束一個執行緒的方法，有一個是通過設定flag，手動在子執行緒的執行過程中檢查flag，狀態變化的時候就停止掉。但是這樣需要手動繼承一下Thread，然後處理函式的執行。當然該方法有效，但我懶得去繼承Thread重寫這部分。在Stack Overflow [https://stackoverflow.com/questions/323972/is-there-any-way-to-kill-a-thread]上看到一個比較方便的方法，手動丟擲異常來結束執行緒。

丟擲異常的部分程式碼在很多部落格上也有解釋，通過ctypes模組來實現。

import ctypes

def terminate_thread(thread):
    """Terminates a python thread from another thread.

    :param thread: a threading.Thread instance
    """
    if not thread.isAlive():
        return

    exc = ctypes.py_object(SystemExit)
    res = ctypes.pythonapi.PyThreadState_SetAsyncExc(
        ctypes.c_long(thread.ident), exc)
    if res == 0:
        raise ValueError("nonexistent thread id")
    elif res > 1:
        # """if it returns a number greater than one, you're in trouble,
        # and you should call it again with exc=NULL to revert the effect"""
        ctypes.pythonapi.PyThreadState_SetAsyncExc(thread.ident, None)
        raise SystemError("PyThreadState_SetAsyncExc failed")

上面的方法確實可以退出該執行緒的執行，但是在使用中我發現一個現象，我將不同串列埠要執行的指令碼放在不同的執行緒裡面執行，然後殺死指定的某個執行緒後，打印出當前的執行緒資訊，該執行緒例項仍然存在，但是隔一會重新執行或者選擇另外一個指令碼執行的時候，是建立一個新的執行緒，之前殺死的那個執行緒就不在了。按理殺死後再列印執行緒資訊是看不到那個執行緒的，不知道為什麼，有空再深入研究。