Python多进程中的fork

短命女 2022-11-25 00:49 241阅读 0赞

前言：当我们要实现Python多进程时，可以使用`os`模块中的`fork()`函数和`multiprocessing`模块，那么它们之间的用法和区别呢？下来，我们着重进行讲解：

友情链接：

1.  [Python多进程中的multiprocessing][Python_multiprocessing]
2.  [Python并发编程之进程（守护进程、锁、信号量）][Python]

### 文章目录 ###

*   *  一、两者区别
     *  二、fork()
     *  三、getpid()、getppid()
     *  四、多进程修改全局变量
     *  五、多次fork问题

## 一、两者区别 ##

首先，我们要搞清楚这两个模块的区别是什么？

1.  `fork()`是基于Unix/Linux内核的函数，在windows中无法使用。
2.  `multiprocessing`模块作为跨平台的存在。

> Unix/Linux操作系统提供了一个`fork()`系统调用，它非常特殊。普通的函数调用，调用一次，返回一次，但是fork()调用一次，返回两次，因为操作系统自动把当前进程（称为父进程）复制了一份（称为子进程），然后，分别在父进程和子进程内返回。

## 二、fork() ##

Python的`os`模块封装了常见的系统调用，其中就包括`fork()`，可以在Python程序中轻松创建子进程：

import os
    
    # 注意，fork函数，只在Unix/Linux/Mac上运行，windows不可以
    pid = os.fork()
    
    if pid == 0:
        print('哈哈1')
    else:
        print('哈哈2')

运行结果：

哈哈2
    哈哈1

**说明：**

1.  程序执行到`os.fork()`时，操作系统会创建一个新的进程（子进程），然后复制父进程的所有信息到子进程中。
2.  然后父进程和子进程都会从`fork()`函数中得到一个返回值，在子进程中这个值一定是0，而父进程中是子进程的ID号。

> 子进程永远返回0，而父进程返回子进程的ID。这样做的理由是，一个父进程可以`fork`出很多子进程，所以，父进程要记下每个子进程的ID，而子进程只需要调用`getppid()`就可以拿到父进程的ID。

## 三、getpid()、getppid() ##

import os
    
    rpid = os.fork()
    if rpid<0:
        print("fork调用失败。")
    elif rpid == 0:
        print("我是子进程（%s），我的父进程是（%s）"%(os.getpid(),os.getppid()))
        x+=1
    else:
        print("我是父进程（%s），我的子进程是（%s）"%(os.getpid(),rpid))
    
    print("父子进程都可以执行这里的代码")

运行结果：

我是父进程（19360），我的子进程是（19361）
    父子进程都可以执行这里的代码
    我是子进程（19361），我的父进程是（19360）
    父子进程都可以执行这里的代码

## 四、多进程修改全局变量 ##

import os
    import time
    
    num = 0
    
    # 注意，fork函数，只在Unix/Linux/Mac上运行，windows不可以
    pid = os.fork()
    
    if pid == 0:
        num += 1
        print('哈哈1---num=%d'%num)
    else:
        time.sleep(1)
        num += 1
        print('哈哈2---num=%d'%num)

运行结果：

哈哈1---num=1
    哈哈2---num=1

**总结：**

*  多进程中，每个进程中所有数据（包括全局变量）都各有拥有一份，互不影响。

## 五、多次fork问题 ##

如果在一个程序，有2次的`fork`函数调用，是否就会有3个进程呢？

import os
    import time
    
    # 注意，fork函数，只在Unix/Linux/Mac上运行，windows不可以
    pid = os.fork()
    if pid == 0:
        print('哈哈1')
    else:
        print('哈哈2')
    
    pid = os.fork()
    if pid == 0:
        print('哈哈3')
    else:
        print('哈哈4')
    
    time.sleep(1)

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**父子进程的执行顺序：**

*  父进程、子进程执行顺序没有规律，完全取决于操作系统的调度算法。

[Python_multiprocessing]: https://luckylifes.blog.csdn.net/article/details/107885692
[Python]: https://blog.csdn.net/qq_44034384/article/details/107895050
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ0MDM0Mzg0_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221124/010eed72998249f2aaa90bac5a77440b.png