Python中如何打印到标准错误输出（stderr）

技术背景

在Python编程中，标准错误输出（stderr）常用于输出错误信息和调试信息，以便将其与正常的标准输出（stdout）区分开来。不同版本的Python提供了多种方法来实现将信息打印到stderr。

实现步骤

Python 2

• 使用 print >> sys.stderr：

import sys
print >> sys.stderr, 'spam'

这种方法简单直接，可以直接打印列表、字典等对象，无需先将其转换为字符串。

Python 3

• 使用 print() 函数并指定 file=sys.stderr：

import sys
print("fatal error", file=sys.stderr)

或者使用从 sys 模块导入的 stderr：

from sys import stderr
print("Hello, world!", file=stderr)

封装函数

为了方便重复使用，可以封装一个自定义的打印到stderr的函数：

import sys

def eprint(*args, **kwargs):
    print(*args, file=sys.stderr, **kwargs)

使用方式与标准的 print 函数相同：

eprint("Test")
eprint("foo", "bar", "baz", sep="---")

使用 logging 模块

logging 模块专门用于记录日志，默认情况下可以将错误信息输出到stderr：

import logging

logging.basicConfig(format='%(message)s')
log = logging.getLogger(__name__)
log.warning('I print to stderr by default')

核心代码

以下是一个完整的示例，展示了不同方法的使用：

import sys
import logging

# 自定义打印到stderr的函数
def eprint(*args, **kwargs):
    print(*args, file=sys.stderr, **kwargs)

# 使用自定义函数
eprint("Custom function test")

# 使用print函数指定file参数
print("Using print with file=sys.stderr", file=sys.stderr)

# 使用logging模块
logging.basicConfig(format='%(message)s')
log = logging.getLogger(__name__)
log.warning('Logging to stderr')

# Python 2兼容示例（如果在Python 2环境中运行）
try:
    print >> sys.stderr, 'Python 2 style'
except SyntaxError:
    pass

最佳实践

• 选择合适的方法：根据Python版本和具体需求选择合适的打印到stderr的方法。如果需要支持Python 2和Python 3，建议使用封装函数的方式。
• 使用 logging 模块：对于复杂的应用程序，使用 logging 模块可以更好地管理日志信息，包括日志级别、日志格式等。
• 性能考虑：如果对性能有较高要求，sys.stderr.write() 方法通常比 print 函数更快，但需要手动处理换行符等问题。

常见问题

print >> sys.stderr 在Python 3中不可用

在Python 3中，print >> sys.stderr 语法已被移除，需要使用 print() 函数并指定 file=sys.stderr。

sys.stderr.write() 与 print 函数的区别

sys.stderr.write() 是一个底层的写入方法，需要手动处理换行符和字符串转换；而 print 函数是一个高级的打印方法，会自动处理这些问题，但性能相对较低。

重定向 stderr 后部分方法可能失效

使用 partial 封装的函数会在创建时固定 sys.stderr 的值，如果后续重定向 stderr，该函数的输出不会受到影响。建议使用 kwargs 方法来避免这个问题。