Python的print()函数是阻塞还是非阻塞？脚本性能优化问询

Python的print()默认输出到控制台（stdout）时是阻塞的，原因如下：

• print()底层会调用sys.stdout.write()写入内容、添加换行符，最后触发sys.stdout.flush()（当stdout关联终端时，默认是行缓冲模式，每输出一行就会自动执行flush）。
• 在Linux系统中，write()系统调用本身是阻塞的：当终端输出缓冲区被占满，或者终端需要等待用户操作（比如窗口未响应），Python进程会被挂起，直到内核完成输出操作才会继续执行后续代码。

为什么大量print()会拖慢脚本速度？

• 频繁调用print()会触发多次系统调用，而系统调用的开销远高于Python内部操作。
• 终端本身的渲染速度有限，即使Python把数据交给内核，终端显示内容也需要时间，这会反过来让write()调用阻塞等待。

优化大量输出脚本速度的方法 #

• 减少print()调用次数：把多行内容拼接成一个大字符串，一次性调用print()或者sys.stdout.write()，避免频繁触发系统调用。
• 手动控制缓冲策略：

  import sys
  from io import StringIO
  
  # 方式1：设置大尺寸全缓冲，降低系统调用频率
  sys.stdout = open(sys.stdout.fileno(), 'w', buffering=1024*1024)  # 1MB缓冲区
  
  # 方式2：用StringIO缓存所有内容，最后一次性输出
  buffer = StringIO()
  for data in your_large_dataset:
      buffer.write(f"{data}\n")
  sys.stdout.write(buffer.getvalue())
  buffer.close()
  

• 关闭自动flush（非实时输出场景）：如果不需要实时在控制台看到输出，可将stdout改为块缓冲模式，只有缓冲区满了才会触发输出，减少系统调用次数。注意这种情况下控制台不会实时更新内容，直到缓冲区满或者手动调用sys.stdout.flush()。
• 重定向输出到文件/管道：如果不需要在控制台查看输出，运行脚本时把输出重定向到文件（比如python your_script.py > output.log），此时stdout会切换为块缓冲，输出效率会大幅提升。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jim Fell