Python线程中打印为何呈队列式延迟输出？如何实现实时打印？

我正在编写一个需要同时处理用户输入与打印操作的Python程序，使用了threading模块，但发现打印无法实时输出。以下是复现问题的POC代码：

└─# python3
Python 3.11.4 (main, Jun  7 2023, 10:13:09) [GCC 12.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import threading
>>> import time
>>> 
>>> def print_something():
...     while 1:
...             print("This is an important string", end="")
...             time.sleep(1)
... 
>>> 
>>> thread = threading.Thread(target=print_something)
>>> thread.daemon = True
>>> thread.start()
This is an important string>>> 
This is an important stringThis is an important string>>> 
This is an important string>>> 
>>> 
>>> input()
This is an important stringThis is an important stringThis is an important stringThis is an important string''
>>> 
This is an important stringThis is an important string>>> 
>>> 

如上述示例所示，打印的"This is an important string"仅在按下回车键时才会批量输出，而非每间隔1秒实时打印。请问该现象的原因是什么？如何实现无需按回车即可实时打印的效果？

这是因为Python的标准输出（stdout）默认采用行缓冲模式：只有当输出内容包含换行符\n、缓冲区被手动刷新，或者程序终止时，缓冲区里的内容才会真正输出到终端。你的代码中使用print(..., end="")取消了默认的换行符，导致输出内容一直积压在缓冲区中，直到你按下回车触发input()操作时，终端才会强制刷新缓冲区，把积压的内容一次性输出。

另外，在交互式Python环境中，输入操作会抢占终端焦点，同时触发缓冲区刷新，这也是为什么只有按回车后才会看到批量输出的核心原因。

• 手动刷新标准输出缓冲区
  在每次print调用后，使用sys.stdout.flush()强制刷新缓冲区，让内容立刻输出到终端：

  import threading
  import time
  import sys
  
  def print_something():
      while True:
          print("This is an important string", end="")
          sys.stdout.flush()  # 强制刷新缓冲区
          time.sleep(1)
  
  thread = threading.Thread(target=print_something)
  thread.daemon = True
  thread.start()
  
  input()
  

• 利用print函数的flush参数
  Python 3.3及以上版本的print函数提供了flush参数，将其设置为True可以自动在打印后刷新缓冲区，无需手动调用flush()：

  import threading
  import time
  
  def print_something():
      while True:
          print("This is an important string", end="", flush=True)  # 自动刷新缓冲区
          time.sleep(1)
  
  thread = threading.Thread(target=print_something)
  thread.daemon = True
  thread.start()
  
  input()
  

这两种方法都能让打印内容实时显示在终端，不需要等待回车键触发缓冲区刷新。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Onyz