如何创建不会被关闭的sys.stdout副本？

我想复制sys.stdout，让它不会被with语句关闭。现有一段通用代码：

def dosomething(fd: IO[bytes], input):
   with fd as f:
      for buf in input:
         f.write(buf)

我希望将sys.stdout传入该函数，且不会被with语句关闭。理想的实现方向如下：

class NoCloseIO(IO[bytes]):
    """IO[bytes] that does not close"""

    def close(self):
        pass

dosomething(NoCloseIO(sys.stdout.buffer), io.StringIO("some text"))

请问该如何实现？是否可以通过reopen(sys.stdout)来实现？理想情况下，方案应适配任意TextIO或BinaryIO类型。

补充背景：我正在基于WebSocket协议实现自定义的subprocess.run接口，用于和远程进程交互。subprocess.run在stdout=PIPE或stdout=DEVNULL时会关闭文件描述符，但stdout=sys.stdout或stdout=1时不会关闭。我希望创建一个接口，把IO对象是否需要关闭的信息传递给WebSocket通信线程之上的解码线程。我可以给多个函数单独加变量，但更希望通过将特定场景下的close()设为无操作来简化代码。

1. 通用无关闭IO包装类实现 #

可以编写一个通用包装类，代理任意IO对象（文本或二进制）的所有方法，仅将close方法替换为空操作，这样既保留原IO的全部功能，又能避免被with语句关闭：

import io
from typing import IO, TypeVar

T = TypeVar('T', bound=IO)

class NoCloseIO:
    """包装任意IO对象，使其close()方法无操作"""
    def __init__(self, io_obj: T):
        self.io_obj = io_obj

    def close(self):
        # 空操作，不关闭原IO对象
        pass

    # 代理原IO对象的所有其他属性与方法
    def __getattr__(self, name):
        return getattr(self.io_obj, name)

用法示例

• 针对二进制IO（如sys.stdout.buffer）：

  dosomething(NoCloseIO(sys.stdout.buffer), io.BytesIO(b"some binary content"))
  

• 针对文本IO（如sys.stdout）：

  def dosomething_text(fd: IO[str], input):
      with fd as f:
          for buf in input:
              f.write(buf)
  
  dosomething_text(NoCloseIO(sys.stdout), io.StringIO("some text content"))
  

这个类通过__getattr__自动代理原IO的所有方法和属性，无需为文本、二进制IO分别编写不同实现，完全适配你的通用需求。

2. 关于reopen(sys.stdout)的可行性 #

不推荐使用reopen方案：

• reopen会基于文件描述符创建新的IO对象，和原sys.stdout并非同一实例，会丢失原对象的缓冲设置等状态；
• 该方式仅适用于基于文件描述符的IO，无法适配内存IO（如StringIO/BytesIO）等任意TextIO/BinaryIO类型，不符合你的通用要求。

3. 结合subprocess场景的优化 #

在你的自定义subprocess.run接口中，可以按以下逻辑处理：

• 当IO对象需要保留（如sys.stdout）时，用NoCloseIO包装后传递给解码线程，避免线程执行关闭操作；
• 当IO对象是临时资源（如PIPE）时，直接传入原对象，让线程正常关闭释放资源。

这种方式无需给多个函数添加额外标记变量，通过IO对象自身的close行为传递是否需要关闭的信息，完美简化代码逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者KamilCuk