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Python os.fork()方法:创建新进程

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前面章节一直在介绍如何使用多线程实现并发编程,其实 Python 还支持多进程编程。

要知道,每个 Python 程序在执行时,系统都会生成一个新的进程,该进程又称父进程(或主进程)。在此基础上,Python os 模块还提供有 fork() 函数,该函数可以在当前程序中再创建出一个进程(又称子进程)。

也就是说,程序中通过引入 os 模块,并调用其提供的 fork() 函数,程序中会拥有 2 个进程,其中父进程负责执行整个程序代码,而通过 fork() 函数创建出的子进程,会从创建位置开始,执行后续所有的程序(包含创建子进程的代码)。

注意,os.fork() 函数在 Windows 系统上无效,只在 UNIX 及类 UNIX 系统上(包括UNIX、Linux 和 Mac OS X)效。

fork() 方法的语法格式为:

pid = os.fork()

其中,pid 作为函数的返回值,主进程和子进程都会执行该语句,但主进程执行 fork() 函数得到的 pid 值为非 0 值(其实是子进程的进程 ID),而子进程执行该语句得到的 pid 值为 0。因此,pid 常常作为区分父进程和子进程的标志。

在大多数操作系统中,都会为执行的进程配备唯一的 ID 号,os 模块提供了 getpid() 和 getppid() 函数,可分别用来获取当前进程的 ID 号和父进程的 ID 号。

下面程序演示了 os.fork() 方法的具体使用:
import os
print('父进程 ID =', os.getpid())
# 创建一个子进程,下面代码会被两个进程执行
pid = os.fork()
print('当前进程 ID =',os.getpid()," pid=",pid)
#根据 pid 值,分别为子进程和父进程布置任务
if pid == 0:
    print('子进程, ID=',os.getpid()," 父进程 ID=",os.getppid())
else:
    print('父进程, ID=',os.getpid()," pid=",pid)
程序输出结果为:

父进程 ID = 2884
当前进程 ID = 2884 pid= 2885
父进程, ID= 2884 pid= 2885
当前进程 ID = 2885 pid= 0
子进程, ID= 2885 父进程 ID= 2884

从输出结果可以看到,当前程序在执行时,系统生成了进程号为 2884 的进程,该进程负责执行当前程序中的所有代码。与此同时,程序第 4 行创建了进程号为 2885 的子进程,该进程将执行第 4 行开始(包括第 4 行)后续的所有代码。

注意,程序第 7 行代码的 if 判断语句,通过判断 pid 值是否为 0,分别为父进程和 fork() 函数创建的子进程布置了不同的执行任务,即子进程负责执行 if 代码块,而父进程则负责执行 else 代码块。
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