如何向 Console.ReadLine() 添加超时？

我有一个控制台应用程序，我想在其中向用户提供x秒响应提示。如果在一段时间后没有输入，程序逻辑应该继续。我们假设超时意味着空响应。

解决这个问题最直接的方法是什么？

我惊讶地发现，5 年后，所有答案仍然存在以下一个或多个问题：

• 使用了 ReadLine 以外的函数，导致功能丧失。 （删除/退格/向上键用于先前的输入）。
• 多次调用时，函数会表现得很糟糕（产生多个线程、许多挂起的 ReadLine 或其他意外行为）。
• 功能依赖于忙等待。这是一种可怕的浪费，因为等待预计会持续几秒到超时（可能长达几分钟）。运行如此长的时间的忙等待会消耗大量资源，这在多线程场景中尤其糟糕。如果用睡眠修改忙等待，这会对响应能力产生负面影响，尽管我承认这可能不是一个大问题。

我相信我的解决方案将解决原来的问题，而不会遇到上述任何问题：

class Reader {
  private static Thread inputThread;
  private static AutoResetEvent getInput, gotInput;
  private static string input;

  static Reader() {
    getInput = new AutoResetEvent(false);
    gotInput = new AutoResetEvent(false);
    inputThread = new Thread(reader);
    inputThread.IsBackground = true;
    inputThread.Start();
  }

  private static void reader() {
    while (true) {
      getInput.WaitOne();
      input = Console.ReadLine();
      gotInput.Set();
    }
  }

  // omit the parameter to read a line without a timeout
  public static string ReadLine(int timeOutMillisecs = Timeout.Infinite) {
    getInput.Set();
    bool success = gotInput.WaitOne(timeOutMillisecs);
    if (success)
      return input;
    else
      throw new TimeoutException("User did not provide input within the timelimit.");
  }
}

当然，调用非常简单：

try {
  Console.WriteLine("Please enter your name within the next 5 seconds.");
  string name = Reader.ReadLine(5000);
  Console.WriteLine("Hello, {0}!", name);
} catch (TimeoutException) {
  Console.WriteLine("Sorry, you waited too long.");
}

或者，您可以使用TryXX(out)正如 shmueli 建议的那样：

  public static bool TryReadLine(out string line, int timeOutMillisecs = Timeout.Infinite) {
    getInput.Set();
    bool success = gotInput.WaitOne(timeOutMillisecs);
    if (success)
      line = input;
    else
      line = null;
    return success;
  }

其调用方式如下：

Console.WriteLine("Please enter your name within the next 5 seconds.");
string name;
bool success = Reader.TryReadLine(out name, 5000);
if (!success)
  Console.WriteLine("Sorry, you waited too long.");
else
  Console.WriteLine("Hello, {0}!", name);

在这两种情况下，您不能混合调用Reader与正常的Console.ReadLine调用：如果Reader超时，就会出现挂起ReadLine称呼。相反，如果你想有一个正常的（非定时的）ReadLine调用，只需使用Reader并省略超时，使其默认为无限超时。

那么我提到的其他解决方案的那些问题又如何呢？

• 可以看到，使用了ReadLine，避免了第一个问题。
• 该函数在多次调用时行为正常。无论是否发生超时，都只会运行一个后台线程，并且最多只会有一个对 ReadLine 的调用处于活动状态。调用该函数将始终导致最新输入或超时，并且用户不必多次按 Enter 键即可提交输入。
• 而且，显然，该函数不依赖于忙等待。相反，它使用适当的多线程技术来防止浪费资源。

我预见到这个解决方案的唯一问题是它不是线程安全的。但是，多个线程实际上无法同时请求用户输入，因此应该在调用之前进行同步Reader.ReadLine anyway.