树莓派摩尔斯电码输入程序线程无法终止问题求助

我正在开发一款运行在树莓派上的摩尔斯电码输入程序，设置了3个按钮，分别对应点、划以及用于标记字母输入结束的指令键。为实现同时监听三个按钮的输入，我使用了线程技术，但希望能够停止按钮监听功能。

我尝试通过全局变量n来控制线程：按下指令键时将n设为10，本应终止所有线程中的while n == 0循环，但实际n确实被设为10后，循环仍持续运行，完全忽略n == 0的条件。我试过加入sys.exit()等方式，也调整过n的条件判断，但都没有效果，程序仍继续接收按钮输入。

以下是我的代码：

from gpiozero import Button
from threading import Thread
import sys
btn1 = Button(2)
btn2 = Button(3)
cmdbtn = Button(4)
currentMorse = ""

def pressed1():
    print("Pressed1")
    global currentMorse
    currentMorse = currentMorse + "."
    print(currentMorse)

def released1():
    print("Released")

def pressed2():
    print("Pressed2")
    global currentMorse
    currentMorse = currentMorse + ","
    print(currentMorse)

def released2():
    print("Released")

def pressedcmd():
    print("Pressedcmd")

def releasedcmd():
    print("Releasedcmd")
    global n
    n = 10

def checker1():
    global n
    while n == 0:
        btn1.when_pressed = pressed1
        btn1.when_released = released1
    print(n)

def checker2():
    global n
    while n == 0: 
        btn2.when_pressed = pressed2
        btn2.when_released = released2
    print(n)

def checkercmd():
    global n
    while n == 0:         
        cmdbtn.when_pressed = pressedcmd
        cmdbtn.when_released = releasedcmd
    print(n)

if __name__ == '__main__':
    n = 0
    Thread(target = checker1).start()
    Thread(target = checker2).start()
    Thread(target = checkercmd).start()

问题分析与解决方案 #

错误原因 #

1. GPIOZero回调的持续性：你在while循环里反复设置when_pressed和when_released，但GPIOZero的回调是一次设置终身生效的，只要不主动取消，按钮事件就会一直触发，和你的线程循环完全无关。哪怕循环终止，之前设置的回调依然会响应按钮操作。
2. 线程循环逻辑无效：你的while n == 0循环里没有任何阻塞或等待逻辑，会以极高频率重复执行设置回调的操作，不仅占用CPU，还导致线程根本没机会及时读取全局变量n的最新值，循环自然无法终止。
3. 全局变量控制逻辑错位：你想用全局变量终止线程循环，但核心问题是循环本身对按钮监听没有实际控制作用，就算循环终止，回调依然在运行。

修复方案 #

核心思路

• 放弃线程循环反复设置回调的方式，GPIOZero本身支持异步监听按钮，只需初始化设置一次回调即可。
• 用threading.Event替代全局变量，更安全地控制线程和事件处理状态。
• 按下指令键时，不仅触发停止信号，还要主动取消所有按钮的回调，彻底终止监听。

修改后的代码示例

from gpiozero import Button
from threading import Event
import sys

btn1 = Button(2)
btn2 = Button(3)
cmdbtn = Button(4)
currentMorse = ""
# 用Event对象实现线程安全的停止信号
stop_event = Event()

def pressed1():
    # 只有未停止时才处理输入
    if not stop_event.is_set():
        print("Pressed1")
        global currentMorse
        currentMorse += "."
        print(currentMorse)

def released1():
    if not stop_event.is_set():
        print("Released")

def pressed2():
    if not stop_event.is_set():
        print("Pressed2")
        global currentMorse
        currentMorse += "-"  # 改用"-"表示划，符合摩尔斯电码规范
        print(currentMorse)

def released2():
    if not stop_event.is_set():
        print("Released")

def pressedcmd():
    if not stop_event.is_set():
        print("Pressedcmd")

def releasedcmd():
    print("Releasedcmd")
    # 触发停止信号
    stop_event.set()
    # 取消所有按钮的回调，彻底终止监听
    btn1.when_pressed = None
    btn1.when_released = None
    btn2.when_pressed = None
    btn2.when_released = None
    cmdbtn.when_pressed = None
    cmdbtn.when_released = None
    print("已停止按钮监听")

# 仅初始化一次回调即可
btn1.when_pressed = pressed1
btn1.when_released = released1
btn2.when_pressed = pressed2
btn2.when_released = released2
cmdbtn.when_pressed = pressedcmd
cmdbtn.when_released = releasedcmd

if __name__ == '__main__':
    try:
        # 主程序阻塞等待停止信号
        stop_event.wait()
    except KeyboardInterrupt:
        # 处理Ctrl+C强制退出的情况
        stop_event.set()
        # 清理回调
        btn1.when_pressed = None
        btn1.when_released = None
        btn2.when_pressed = None
        btn2.when_released = None
        cmdbtn.when_pressed = None
        cmdbtn.when_released = None
        print("程序已退出")

关键改进点 #

• 用threading.Event替代全局变量，线程间状态同步更可靠。
• 每个回调函数先检查停止状态，避免停止后仍处理按钮事件。
• 按下指令键时主动取消所有回调，彻底终止按钮监听。
• 主程序通过stop_event.wait()保持运行，同时支持Ctrl+C安全退出。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Bren