近年来“自动编程”、“智能编程”方面的项目层出不穷，例如 AutoML、kite，以及最近风靡一时的 python_autocomplete，这些项目有一个共同点，就是基于机器学习模型，致力于提升代码补全和自动生成水平。
不过今天要展示的自动编程与上述概念不同，这次我们不讲学术、不论实用，抱着娱乐的心态体验一把另类的“全自动编程”模式。
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公众号：菜鸟学 Python
01.
项目介绍
今天要介绍的这个库的名字叫 pynput，与人工智能无关，这是一个控制和监控计算机输入设备的库，这是他的 GitHub 地址(详细见文末)，从库的简介中可以看到，目前仅支持鼠标和键盘两种基本的输入设备。
接下来我们打开文档，看看 pynput 究竟有哪些功能。从文档目录（下图）来看，关于 pynput 的说明大体分为三个部分：分别是鼠标事件、键盘事件和平台限制。
先来简单说一下平台限制，因为事关外部输入设备，在不同的操作系统中肯定会有一些差异和功能限制，例如 Linux 下需要设置环境变量 $ DISPLAY、MAC 操作系统限制了对键盘的监控、Windows 中进程间的虚拟事件传递可能受限等等。
总的来说，平台限制并不影响基本的使用（特别是在 Windows 系统中），我们暂且放下不谈。
接着我们重点聊一聊鼠标事件和键盘事件。先来说鼠标事件部分，pynput 对鼠标事件的处理主要分为控制和监控两大部分。
在鼠标控制部分，可以通过代码模拟鼠标的移动、单击、双击、滚轮等操作，下面这张图就是文档中的演示代码，函数名称和实际事件名基本一致，很容易理解。
在鼠标事件的监控部分，监控任务 Listener 实际上是一个 threading.Thread 对象，采用回调函数的方式实时监控鼠标行为（下图是文档中的演示代码）。既然是 threading.Thread 对象，Listener 当然也就有阻塞和非阻塞两种模式，一般来说，如果想要监控物理鼠标的行为，使用阻塞模式比较合适，如果想要监控 pynput 的模拟鼠标操作，建议采用非阻塞模式。
再来看键盘事件部分，和鼠标事件类似，pynput 对键盘事件的处理也是分为控制和监控两大部分，函数结构和操作模式也跟鼠标事件基本相同，这里就不展示文档中的演示代码了。有一点需要注意的是，键盘操作中有一些特殊方法，比如“ctrl ”、‘“shift ”、“alt ”这类的组合键，还有 F1~FN、backspace、delete、insert 等特殊功能键，在 pynput 中都有专门的定义，在操作时可以直接使用。
02.
功能演示
介绍完基本功能，我们就写一段代码试一试 pynput 的设备控制以及监控效果，由于上文中重点介绍了关于鼠标事件的处理，这里就以键盘事件处理为例进行演示。
我们设计这样一个程序：
- 主线程：随机生成 20 个（准确地说是 19 个）小写英文字母，并用 pynput 模拟键盘输入，在第10个字母输入后附加输入一个退格键（backspace）。
- 监控线程：对键盘的按键和松开两种操作进行监控，同时在控制台输出相关信息，当遇到退格键（backspace）松开这一事件时，终止监控线程。
为了便于观察，在每个随机字符串输入后加入一个 0.5s 的时间间隔，另外由于这里是要监控虚拟的键盘按键事件，因此监控线程使用非阻塞模式，代码如下：
一起来看下这段代码的动态执行情况，在下面这段动画中字符（包括退格键）的输入全部都是基于 pynput 自动实现的。
(动态图，盯着看几秒哦）
通过上面这个动画可以看到，在程序运行的前半部分，输入结果和监控结果是完全一致的，直到退格键（backspace）事件发生后，控制台就不再输出监控信息，这是因为监控线程已经被终止掉了，但是模拟键盘输入仍然会继续，直到指定数量的字符串全部输入完毕为止。通过这个例子应该就能很好地理解 pynput 的监控线程了，有兴趣的朋友不妨自己体会一下。
至于鼠标事件的控制、监控功能，因为和键盘事件十分类似，这里就不再重复演示了。另外，由于鼠标没有键盘中那么多复杂的、各式各样的功能键，从某种意义上说鼠标事件的处理要比键盘事件处理更简单一些。
03.
神奇的"自动编程"
最后，我们回到今天的主题，把鼠标事件和键盘事件的控制结合起来，实现一个“全自动编程”的功能。事实上这里实现的“自动编程”与人工智能无关，也不是传统的代码匹配补全，而是控制鼠标和键盘按照我们提前设置好的步骤自动运行。
为了方便，我们就用最简单的 “Hello World” 来进行演示，在 sublime 中完成 “Hello World” 程序大概需要经过以下几个步骤：新建一个 sublime 文件 —— 命名、保存为 py 文件 —— 在新建的 py 文件中输入 “print ('Hello World')” 语句 —— 再次保存 —— 运行新的程序。
前文讲到过，pynput 可以模拟所有的鼠标和键盘操作，上面步骤中的操作自然也可以由 pynput 模拟完成，就跟手动操作一样。我们把以上操作全部写到脚本中，同时加入鼠标和键盘的监控线程，在脚本启动后不仅会自动编写运行 “Hello World” 程序，还会对鼠标和键盘的模拟操作进行实时监控，并将相关信息输出到控制台。
先来看结果，下面这个动画就是我们写的“自动编程”脚本的运行情况，整个过程全部自动执行，没有任何手动干预。
(动态图，盯着看几秒哦）
在整个过程中，所有的鼠标和键盘事件都会被监控线程记录，包括每一次键盘按键的点击和释放、鼠标的移动和点击等。
下面我们来看看这个脚本的核心代码，可以看到，我们使用 pynput 模拟了所有与鼠标和键盘有关的操作，使用这种方法还可以编写更加复杂的程序，只需要改变 keycontroller.type 的输入内容就可以。
代码语言：javascript复制keycontroller = keyboard.Controller()
mousecontroller = mouse.Controller()
# 新建文件
keycontroller.press(keyboard.Key.ctrl_l)
keycontroller.press('n')
keycontroller.release(keyboard.Key.ctrl_l)
keycontroller.release('n')
sleep(1)
# 保存文件
keycontroller.press(keyboard.Key.ctrl_l)
keycontroller.press('s')
keycontroller.release(keyboard.Key.ctrl_l)
keycontroller.release('s')
sleep(1)
# 输入文件名称
keycontroller.type('auto{}.py'.format(random.uniform(0,99)))
sleep(1)
# 点击保存
mousecontroller.position = (0, 0)
mousecontroller.move(466, 493)
mousecontroller.press(mouse.Button.left)
mousecontroller.release(mouse.Button.left)
sleep(1)
# 输入代码
keycontroller.type("print('Hello World')")
keycontroller.press(keyboard.Key.space)
sleep(1)
# 重新保存
keycontroller.press(keyboard.Key.ctrl_l)
keycontroller.press('s')
keycontroller.release(keyboard.Key.ctrl_l)
keycontroller.release('s')
sleep(1)
# 运行新程序
keycontroller.press(keyboard.Key.ctrl_l)
keycontroller.press('b')
keycontroller.release(keyboard.Key.ctrl_l)
keycontroller.release('b')(代码可以左右滑动)
友情提示
正如本文开头所说，使用 pynput 实现的所谓“自动编程”仅仅是一种娱乐，并没有太多实用价值。但是 pynput 对于输入设备的控制和监控在实践中倒是有可能会用得上，至于如何发挥他的作用，就要看自己的想象力了。
