如何在编程中实现限时用户输入？

有时间限制的输入

在编程中，对用户输入施加时间限制是有益的。例如，您可能希望向用户询问问题并为他们提供有限的响应时间，例如：

print('some scenario')
prompt = input("You have 10 seconds to choose the correct answer...\n")

如果用户超过时间限制，您可以显示类似以下的消息：

print('Sorry, times up.')

限时输入解决方案

实现限时输入，考虑以下选项：

• 阻塞主线程：如果可以接受在用户提供输入时阻塞代码的执行，则可以使用 Timer 对象：

from threading import Timer

timeout = 10
t = Timer(timeout, print, ['Sorry, times up'])
t.start()
prompt = "You have %d seconds to choose the correct answer...\n" % timeout
answer = input(prompt)
t.cancel()

• 非阻塞输入(Windows)：为避免阻塞主线程，可以在 Windows 上使用以下方法（注意此方法未经测试）：

import msvcrt
import time

class TimeoutExpired(Exception):
    pass

def input_with_timeout(prompt, timeout, timer=time.monotonic):
    sys.stdout.write(prompt)
    sys.stdout.flush()
    endtime = timer() + timeout
    result = []
    while timer() < endtime:
        if msvcrt.kbhit():
            result.append(msvcrt.getwche())  # XXX can it block on multibyte characters?
            if result[-1] == '\r':
                return ''.join(result[:-1])
        time.sleep(0.04)  # just to yield to other processes/threads
    raise TimeoutExpired

• 非阻塞输入 (Unix)：或者，在基于 Unix 的系统上，您可以使用以下其中一种方法：

import select
import sys

def input_with_timeout(prompt, timeout):
    sys.stdout.write(prompt)
    sys.stdout.flush()
    ready, _, _ = select.select([sys.stdin], [],[], timeout)
    if ready:
        return sys.stdin.readline().rstrip('\n')  # expect stdin to be line-buffered
    raise TimeoutExpired

import signal

def alarm_handler(signum, frame):
    raise TimeoutExpired

def input_with_timeout(prompt, timeout):
    # set signal handler
    signal.signal(signal.SIGALRM, alarm_handler)
    signal.alarm(timeout)  # produce SIGALRM in `timeout` seconds

    try:
        return input(prompt)
    finally:
        signal.alarm(0)  # cancel alarm

通过实现这些方法，您可以有效地对用户输入应用时间限制，增强用户体验并控制程序流程。

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