時間制限のあるユーザー入力をプログラミングに実装するにはどうすればよいですか?

時間制限のある入力

プログラミングでは、ユーザー入力に時間制限を課すと有益な場合があります。たとえば、ユーザーに質問し、次のような制限時間を設けて回答することができます。

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

ユーザーが制限時間を超えた場合は、次のようなメッセージを表示できます。

print('Sorry, times up.')

時間制限付き入力のソリューション

時間制限付き入力を実装するには、次のことを検討してください。オプション:

• メイン スレッドのブロック: ユーザーが入力を提供している間にコードの実行をブロックしてもよい場合は、Timer オブジェクトを使用できます:

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()

• ノンブロッキング入力 (Windows):メインスレッドのブロックを回避するには、Windows で次の方法を使用できます (この方法はテストされていないことに注意してください):

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

• 非ブロック入力 (Unix) : あるいは、Unix ベースのシステムでは、次のいずれかを使用できます。アプローチ:

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

これらのメソッドを実装すると、ユーザー入力に時間制限を効果的に適用して、ユーザー エクスペリエンスを向上させ、プログラムのフローを制御できます。

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