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Pyodide 中 pytest 测试框架运行失败问题分析与解决

2025-05-17 12:29:01作者:江焘钦

问题背景

Pyodide 是一个能够在浏览器中运行 Python 的科学计算栈的项目,它将 Python 解释器和科学计算库编译为 WebAssembly。近期在使用 Pyodide 环境运行 pytest 测试框架时,出现了测试收集阶段失败的问题。

问题现象

在 Pyodide 环境中执行简单的 pytest 命令时,会出现以下错误:

FileNotFoundError: [Errno 44] No such file or directory

错误发生在 pytest 尝试截断临时文件时,具体是在 _pytest/capture.py 文件的 snap() 方法中调用 self.tmpfile.truncate() 时失败。

技术分析

根本原因

这个问题源于 Emscripten 对文件描述符处理的不足。在 Emscripten 的实现中:

  1. 每个文件描述符都映射到一个 FSStream
  2. ftruncate(fd, len) 的实现方式是调用 truncate(stream.path, len)

这种实现存在一个关键缺陷:并非所有文件描述符都有对应的文件路径。实际上,创建"未命名临时文件"是一种常见模式,即打开一个文件后立即取消其链接。

更深层次的技术细节

在 Unix 系统中,文件描述符和文件路径是两个独立的概念。一个文件被打开后,即使其路径被删除(unlink),文件描述符仍然有效,直到被显式关闭。这种机制常被用于创建临时文件。

然而,Emscripten 的实现假设每个文件描述符都有对应的路径,这在处理 pytest 的临时文件捕获机制时导致了问题。pytest 使用临时文件来捕获测试输出,这些文件可能没有持久化的路径。

解决方案

上游修复

这个问题已经在 Emscripten 核心项目中得到修复。修复内容包括:

  1. 正确处理没有路径的文件描述符
  2. 实现了真正的 ftruncate 系统调用语义
  3. 确保临时文件操作的正确性

Pyodide 版本影响

该问题影响了 Pyodide 0.27.4 版本。虽然修复已经存在于上游,但在 Pyodide 0.27.4 发布时,由于构建过程中的一个手动操作错误,导致修复没有正确包含在发布版本中。

临时解决方案

对于无法立即升级的用户,可以考虑以下临时方案:

  1. 使用 pytest 的 -p no:capture 参数禁用输出捕获
  2. 在测试代码中避免使用需要文件截断的操作
  3. 等待 Pyodide 0.27.5 修复版本发布

最佳实践建议

对于在 Pyodide 环境中运行测试的用户,建议:

  1. 定期更新 Pyodide 版本以获取最新的修复
  2. 在 CI 环境中明确指定 Pyodide 版本
  3. 对于关键测试流程,考虑添加版本检查逻辑
  4. 关注 Pyodide 项目的发布说明,了解兼容性变化

总结

Pyodide 环境中 pytest 运行失败的问题展示了 WebAssembly 环境下系统调用模拟的复杂性。通过上游修复和版本管理,这个问题已经得到解决。对于依赖 Pyodide 进行测试的开发者,理解这些底层机制有助于更好地诊断和解决类似问题。

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