如何无需写入磁盘即可向subprocess子进程输入AVL所需文件

方案1：使用内存文件系统（零源码修改，改造成本最低） #

• 核心逻辑：将临时几何文件写入内存虚拟磁盘，完全规避磁盘IO开销，原有代码逻辑几乎不用调整，也不需要修改AVL源码。
• 操作步骤：
  • Linux系统直接挂载tmpfs内存文件系统：执行命令 mount -t tmpfs -o size=100M tmpfs /tmp/avl_temp，100M的空间完全足够存储AVL几何文本。
  • Windows系统可安装任意免费RamDisk工具，划分100M以内的内存空间作为虚拟磁盘使用。
  • 将原代码中create_file的输出路径改为上述内存盘路径即可，读写速度和内存操作一致，完全满足优化器高性能要求。

方案2：修改AVL源码从标准输入读取几何（完全无文件操作，性能最优） #

• 核心逻辑：AVL读取几何文件的本质是逐行读取文本内容，只需要修改少量输入处理代码，即可支持从stdin直接读取几何定义，无需调用load读取磁盘文件。
• 源码修改步骤：
  • 找到AVL源码中处理LOAD命令的子程序，定位到打开几何文件的代码行：OPEN(UNIT=LU, FILE=PATH, STATUS='OLD', ...)
  • 增加判断逻辑：如果传入的PATH为特殊值-，则直接将LU赋值为5（Fortran默认标准输入单元号），跳过文件打开步骤。
  • 原有逐行读取几何定义的代码不需要修改，全部直接从LU单元读取即可，读取完成后如果是stdin模式不需要执行CLOSE操作。
• 配套Python代码修改示例：

def resultados_avl(aircraft, command):
    process = subprocess.Popen(['avl'], stdout=subprocess.PIPE, stderr=subprocess.PIPE, stdin=subprocess.PIPE)
    # 原create_file写文件逻辑修改为直接返回几何文本字符串，无磁盘写入
    geo_text = generate_geo_content(aircraft)
    if command[0] == 'alpha':
        input_content = f'load -\n{geo_text}\noper\na a {command[1]:.3f}\nx\nst\n\nquit\n'
    if command[0] == 'trim':
        input_content = f'load -\n{geo_text}\noper\na pm 0\nx\nst\n\nquit\n'
    out = process.communicate(input_content.encode('utf-8'))[0]
    process.terminate()
    output = out.decode('utf-8')
    results = dict()
    # 原有正则解析输出逻辑保持不变

选型建议 #

如果不想改动Fortran源码，优先选内存文件系统方案，改造耗时不超过10分钟，性能损失可以忽略。如果追求极致性能，选源码修改方案，完全消除文件操作开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者rubemnobre