目次
1. 介紹
當您使用 Python 建立程式時，print 函式輸出的內容，沒有馬上顯示在畫面上的經驗嗎？這是因為 Python 中的「輸出緩衝」機制所致。特別是在需要即時性的場合，這種行為可能成為意外問題的原因。 解決這種問題的方法之一，就是活用 print 函式中的 flush 引數。透過指定 flush=True，就能立即將輸出反映到畫面或檔案中。本文將從 Python 的 print 函式中 flush 的使用方法及其機制開始，進一步說明常見的誤解和錯誤的應對方法，以初學者也能輕鬆理解的方式進行說明。 在本節中，首先從為什麼輸出不會立即顯示，以及 flush 如何解決該問題等基本背景開始說明。這是為了讓您不再為輸出的時機而煩惱，能順暢進行 Python 程式設計的第一步內容。2. Python 的輸出緩衝是什麼？
Python 中的「輸出緩衝」是指，print 函數等輸出的資料不一定會立即顯示在螢幕或寫入檔案的機制。此緩衝的背景目的是為了處理效率的優化。輸出緩衝是什麼？
輸出緩衝是指暫時儲存資料的記憶體區域。print 輸出的內容不會立即顯示在標準輸出（螢幕）上，而是先累積在這個緩衝區中。然後，在特定時機（例如發生換行時或緩衝區滿時）才會一併顯示。 此機制對於I/O 處理負荷的減輕非常有效。例如，在有大量輸出的情況下，比起每次都寫入輸出目的地，一次性匯總輸出能縮短處理時間。在什麼情況下緩衝會產生影響？
在一般腳本中不太需要意識到，但是在以下情況下，可能會因為緩衝而產生輸出「延遲顯示」的問題。- 在迴圈處理中想逐行輸出進度時
- 想即時確認記錄時
- Jupyter Notebook 或某些 IDE 中輸出延遲的情況
- 寫入檔案或外部串流時
緩衝的種類
Python 有幾種緩衝模式存在：- 全緩衝（fully buffered）：資料累積到一定程度後才輸出（通常是檔案）
- 行緩衝（line buffered）：每換行一次就輸出（通常是終端機）
- 無緩衝（unbuffered）：立即輸出（像是設定 flush=True 的情況）
為什麼需要 flush？
為了不受此類緩衝影響，並立即顯示輸出時，有用的就是flush。透過明確使用它，可以手動清除緩衝，並強制反映輸出。下一節將詳細說明實際如何在 print 函數中使用 flush。
3. print 函數的 flush 引數的使用方法
Python 的print 函數是一個方便的函數，可以輕鬆將文字輸出到標準輸出，但預設情況下輸出會被緩衝，因此可能不會立即顯示在畫面上。為了避免這種延遲，當想要立即反映輸出時，可以使用 flush 引數。flush 引數的基本語法
Python 3.3 以降，print 函數新增了以下形式的 flush 關鍵字引數。print(輸出內容, flush=True)flush=True，print 輸出後，內部緩衝區的內容會立即寫入標準輸出。實際的程式碼範例
以下顯示使用flush 引數的具體範例。import time
for i in range(5):
print(f"進度中: {i}", flush=True)
time.sleep(1)flush=True，每一行都會無延遲顯示，讓進度能夠即時可見。 另一方面，如果省略 flush=True，在某些環境下，輸出可能會延遲顯示，甚至等到迴圈結束後才一併顯示。換行與 flush 的關係
在標準輸出使用行緩衝的環境中，如果輸出字串的最後有換行（\n）存在，則緩衝區會自動刷新，因此即使不指定flush=True，也可能立即輸出。 範例：print("這是附帶換行的輸出") # 通常會立即輸出end="" 進行連續輸出的情況下，輸出可能不會反映在畫面上。例如，以下程式碼需要注意。print("載入中...", end="") # 如果沒有 flush，可能不會顯示
time.sleep(2)flush=True，可以確實立即反映輸出。print("載入中...", end="", flush=True)flush=True 總是必要嗎？
flush=True 是一個方便的選項，但並非應該總是使用。每次輸出都進行刷新處理，會增加 I/O 操作，可能影響處理速度。建議只在需要的場合使用。 下一章將詳細說明當想要進行更靈活控制時使用的 sys.stdout.flush()。使用這個，就可以對 print 以外的輸出也進行刷新操作。4. 使用 sys.stdout.flush() 進行手動刷新
如果您想在 Python 中更精細地控制輸出的時機，除了print 函數的 flush=True 之外，還可以使用 sys.stdout.flush() 這種方法。這裡可以在任意時機手動刷新標準輸出的緩衝區，因此也能靈活應對 print 以外的輸出操作。sys.stdout.flush() 是什麼？
Python 的sys 模組包含了 stdout（標準輸出）和 stderr（標準錯誤輸出）等串流物件，這些物件中準備了 flush() 這種方法。透過呼叫 flush()，可以強制將當時累積在緩衝區的輸出內容寫入到輸出目的地。使用方法與程式碼範例
以下是使用sys.stdout.flush() 的基本範例。import sys
import time
print("讀取中...", end="") # 不換行
sys.stdout.flush() # 立即反映輸出
time.sleep(2)
print("完成")print 不換行地輸出字串，緊接著呼叫 flush()，「讀取中…」這個字串就會立即顯示。與 flush=True 的差異
| 特徵 | flush=True | sys.stdout.flush() |
|---|---|---|
| 使用對象 | 僅限於 print 函數 | 任意時機、任意輸出 |
| 執行時機 | print() 直後 | 手動任意時機 |
| 柔軟性 | 稍低 | 高 |
| 程式設計的簡便性 | 簡單（1 行） | 稍顯冗長 |
print 以外寫入的內容時，sys.stdout.flush() 更適合。注意事項
- 使用
sys.stdout.flush()時，必須匯入sys模組。 - 過度頻繁使用
flush()會增加 I/O 次數，因此可能影響效能。
也可應用於檔案或其他串流
這個方法不僅限於標準輸出，還能應用到其他地方。例如在檔案輸出的情況下，呼叫檔案物件的flush()，就能立即將寫入的內容儲存到磁碟。with open("log.txt", "a") as f:
f.write("記錄輸出中...")
f.flush()flush 功能特別有用的「實際使用情境」，並舉出具體範例。
5. 需要flush的具體場景
flush=True或sys.stdout.flush()可能看起來只是單純的選項，但是在特定場面中會扮演非常重要的角色。本節將介紹實際需要flush的代表性場景幾個。進度情況的即時顯示
當在Python中進行迴圈處理的同時，在終端機顯示處理進度情況時，僅使用print可能會導致輸出延遲，進度無法顯示。在這種情況下，使用flush=True可以即時將輸出反映到畫面上。import time
for i in range(5):
print(f"進度: {i + 1}/5", end="", flush=True)
time.sleep(1)end=""來覆寫同一行，並使用flush=True來即時顯示，從而實現外觀流暢的進度顯示。Jupyter Notebook中的輸出延遲措施
Jupyter Notebook的輸出處理與一般終端機不同，print的輸出可能會延遲。特別是在長時間執行的處理中想要輸出訊息時，如果不指定flush=True，可能會在處理完成後才一併輸出。print("開始處理...", flush=True)
與外部串流或管道的整合
在將print輸出透過管道傳遞給其他程式的腳本中，由於緩衝而導致輸出延遲，接收端可能會處於等待狀態。使用flush=True，可以讓接收端即時接收資料。想要在輸出到日誌檔案時即時反映的情況
在檔案輸出中，flush處理也是有效的。例如，在記錄錯誤或進度到日誌檔案時，如果發生問題，由於沒有flush而導致日誌沒有殘留的情況可以避免。with open("log.txt", "a") as f:
f.write("發生錯誤\n")
f.flush() # 在崩潰前確定儲存GUI應用程式或Web應用程式中的標準輸出
在Tkinter或Flask等應用程式中，標準輸出有時會在GUI或Web主控台顯示。由於緩衝可能產生時間延遲，成為損害使用者體驗的原因。適當使用flush，可以在UI上立即提供回饋。6. Python 版本對 flush 的差異
print函數中的flush參數，是從 Python 3.3 開始引入的相對較新的功能。因此，根據 Python 的版本不同，嘗試使用flush=True時，可能會發生錯誤。特別是維護舊代碼的開發者，或使用 Python 2 系列的環境，需要特別注意。Python 3.3 及以後的支援
在 Python 3.3 及以後，print函數正式新增了flush關鍵字參數。目前主流的 Python 3.6 至 3.11 等版本中，以以下方式描述即可正常運作。print("正在輸出...", flush=True)Python 3.2 以前及 Python 2 系列不支援
另一方面，在 Python 3.2 以前的版本，或 Python 2 系列（例如 2.7）中，print函數不存在flush參數，因此執行類似代碼時會發生TypeError。# 在 Python 2.x 或 3.2 以前無法使用以下
print("正在輸出...", flush=True) # → 錯誤替代方法：使用 sys.stdout.flush()
在上述環境中，使用sys.stdout.flush()即可獲得相同的效果。在重視相容性的代碼中，使用此方法較為穩妥。import sys
sys.stdout.write("正在輸出...")
sys.stdout.flush()版本確認方法
可以透過以下指令輕鬆確認所使用的 Python 版本是否為 3.3 以上：python --version
# 或
python3 --versionPython 3.10.12flush=True，或應採取替代方法。7. 常見錯誤及其對策
flush 的使用方法乍看之下很簡單，但實際使用時，可能會遇到「輸出不如預期」「出現錯誤」等問題。本節將詳細說明 初學者容易卡住的錯誤或注意事項，以及其對策。錯誤1：TypeError: ‘flush’ is an invalid keyword argument for this function
原因：flush 引數不支援的 Python 版本（3.2 以前或 Python 2 系列）中使用 print(..., flush=True) 時會發生。對策：- 確認使用的 Python 版本。
- 需要相容性的情況下，請使用
sys.stdout.flush()。
import sys
sys.stdout.write("輸出中...")
sys.stdout.flush()錯誤2：輸出沒有立即顯示（不是錯誤但不符合預期）
原因：沒有換行的print(..., end="") 且未指定 flush 時，輸出可能會累積在緩衝區而延遲。對策：flush=True明確附加。
print("載入中...", end="", flush=True)- 或者，在輸出後呼叫
sys.stdout.flush()。
錯誤3：忘記 flush() 而導致日誌未輸出
原因：在向檔案輸出的過程中，如果程式崩潰或強制結束，緩衝區可能未寫入而導致日誌遺失。對策：- 每次寫入時呼叫
flush()，或在開啟檔案時設定buffering=1（行緩衝）或buffering=0（不推薦但立即輸出）。
with open("log.txt", "a") as f:
f.write("錯誤發生\n")
f.flush()錯誤4：已執行 flush 但仍未輸出
原因：輸出目的地被重新導向，且緩衝模式被變更的情況。例如，將標準輸出重新導向到檔案時，會變成全緩衝（fully buffered），因此不會立即反映。對策：- 對檔案或串流，徹底明確呼叫
flush()。 - 開發中盡可能在終端機上確認。
錯誤5：在 Jupyter Notebook 中執行 flush 仍未反映
原因：Jupyter Notebook 使用特殊的輸出系統，因此即使 flush 輸出可能不會立即顯示。對策：- 併用
IPython.display.clear_output()可在某些情況下視覺控制。 - 即使使用
flush=True輸出延遲時，也確認筆記本的核心或輸出設定。
8. 總結
本文以「python print flush」為關鍵字，詳細說明了 Python 中的標準輸出機制，以及 flush 的重要性。在此，讓我們再次整理重點。flush 的基本角色
print()內部有緩衝，因此有時不會立即輸出- 使用
flush=True可以立即反映輸出 - 使用
sys.stdout.flush()可以進行更靈活的控制
flush 有效的場景
- 想要即時顯示處理進度時
- Jupyter Notebook 或 GUI 應用程式需要即時顯示時
- 日誌輸出或外部串流聯動時防止時間延遲
- 將標準輸出重新導向到檔案時避免資料遺失
版本與相容性的注意點
flush=True從 Python 3.3 開始支援- 在舊環境中使用
sys.stdout.flush()較為安全
錯誤與疑難排解
- 指定 flush 仍未輸出的情況下，確認輸出目的地或緩衝狀態
- 檔案寫入時，同樣明確使用
flush()可以提升安全性
print()，透過理解 緩衝與 flush 的機制，可以建構更堅固且視認性高的程式。特別是在執行中向使用者提供資訊的腳本或工具時，flush 的使用場合會大大影響結果。 活用以上的知識，目標是寫出更精煉的輸出處理 Python 程式碼吧。 