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【C#】C# 调用 Python 脚本正确姿势：解决 WaitForExit 死锁与退出检测问题

news 2025/9/21 9:22:39

📝 C# 调用 Python 脚本正确姿势：解决 WaitForExit 死锁与退出检测问题

最近在做一个工具，需要在 C# 里调用嵌入的 Python 脚本，把 YOLO 的 ONNX 模型转成别的格式。脚本执行完全没问题，但我一直收不到 Process.Exited 事件，甚至直接 WaitForExit() 会卡死，界面永远不会提示“执行完成”。

经过多次排查，发现这是 .NET 调用外部进程时的经典坑：标准输出缓冲区没读完，导致进程无法退出。这篇博客记录一下完整的排查过程和最终的解决方案。

1️⃣ 问题重现

原始代码大概是这样：

var psi = new ProcessStartInfo
{FileName = "cmd.exe",Arguments = $"/c conda run -n yolo python \"{scriptPath}\" \"{onnxPath}\"",UseShellExecute = false,RedirectStandardOutput = true,RedirectStandardError = true,CreateNoWindow = true,StandardOutputEncoding = Encoding.UTF8,StandardErrorEncoding = Encoding.UTF8
};using var process = new Process { StartInfo = psi };process.OutputDataReceived += (s, e) => { if (e.Data != null) AppendLog(e.Data); };
process.ErrorDataReceived  += (s, e) => { if (e.Data != null) AppendLog("❌ " + e.Data); };process.Start();
process.BeginOutputReadLine();
process.BeginErrorReadLine();process.WaitForExit(); // ❌ 这里卡死
AppendLog("✅ Python 执行完成");

运行后：

Python 脚本实际已经执行完
转换文件生成成功
但是 WaitForExit() 永远不返回，UI 卡死

2️⃣ 关键原因：标准输出缓冲区阻塞

在 .NET 里，如果同时：

RedirectStandardOutput = true
又调用了 WaitForExit()

必须保证先把标准输出读完，否则进程会阻塞在写输出，永远无法退出。

这其实是经典的死锁场景：

子进程 Python 写输出 → 缓冲区满
父进程没及时读 → 子进程卡在写操作
父进程等子进程退出 → 形成死锁

3️⃣ 正确解决方式

✅ 核心原则

用 BeginOutputReadLine() 异步读取输出
监听到 e.Data == null 表示输出流结束
确保输出流、错误流都读完再 WaitForExit()

改进后的代码

private async Task RunPythonAsync(string envName, string scriptPath, string onnxPath)
{var psi = new ProcessStartInfo{FileName = "cmd.exe",Arguments = $"/c conda run -n {envName} python \"{scriptPath}\" \"{onnxPath}\"",UseShellExecute = false,RedirectStandardOutput = true,RedirectStandardError = true,CreateNoWindow = true,StandardOutputEncoding = Encoding.UTF8,StandardErrorEncoding = Encoding.UTF8};using var process = new Process { StartInfo = psi };var outputTcs = new TaskCompletionSource();var errorTcs = new TaskCompletionSource();process.OutputDataReceived += (s, e) =>{if (e.Data == null) outputTcs.TrySetResult();else AppendLog(e.Data);};process.ErrorDataReceived += (s, e) =>{if (e.Data == null) errorTcs.TrySetResult();else AppendLog("❌ " + e.Data);};process.Start();process.BeginOutputReadLine();process.BeginErrorReadLine();// ✅ 等待读取完成await Task.WhenAll(outputTcs.Task, errorTcs.Task);// ✅ 再等待进程退出process.WaitForExit();AppendLog("✅ Python 执行完成");
}

这样写可以保证：

所有标准输出、标准错误都被读完
不会因为缓冲区阻塞而死锁
退出检测准确可靠

4️⃣ 经验总结

不要只依赖 Exited 事件
Exited 有可能因为进程没完全退出而不触发，尤其是 cmd.exe + 批处理嵌套调用的场景。
必须读干净输出流
标准输出缓冲区是有限的，不读就会卡死。
推荐异步等待
用 Task.WhenAll 等待读取完成，可以避免阻塞 UI 线程。
优先用 conda run
直接执行 conda run -n env python ...，避免在子进程里 conda activate，命令更干净，退出更可控。

5️⃣ 小封装：通用运行工具

如果你需要经常调用外部进程，可以封装一个通用工具方法：

public static async Task<int> RunProcessAsync(string fileName, string arguments, Action<string>? onOutput = null, Action<string>? onError = null)
{var psi = new ProcessStartInfo{FileName = fileName,Arguments = arguments,UseShellExecute = false,RedirectStandardOutput = true,RedirectStandardError = true,CreateNoWindow = true,StandardOutputEncoding = Encoding.UTF8,StandardErrorEncoding = Encoding.UTF8};using var process = new Process { StartInfo = psi };var outputTcs = new TaskCompletionSource();var errorTcs = new TaskCompletionSource();process.OutputDataReceived += (s, e) =>{if (e.Data == null) outputTcs.TrySetResult();else onOutput?.Invoke(e.Data);};process.ErrorDataReceived += (s, e) =>{if (e.Data == null) errorTcs.TrySetResult();else onError?.Invoke(e.Data);};process.Start();process.BeginOutputReadLine();process.BeginErrorReadLine();await Task.WhenAll(outputTcs.Task, errorTcs.Task);process.WaitForExit();return process.ExitCode;
}

以后调用更简洁：

await RunProcessAsync("cmd.exe", $"/c conda run -n yolo python script.py file.onnx",onOutput: msg => AppendLog(msg),onError:  msg => AppendLog("❌ " + msg));