python多进程实现进程间通信实例

下面我将详细讲解 Python 多进程实现进程间通信的攻略。

什么是多进程？

在 Python 中，多进程编程指的是通过 fork 系统调用在操作系统级别上将一个进程分裂为多个进程来实现并发执行的程序。

在 Python 中，通过使用 multiprocessing 模块可以创建和控制多个进程，因此我们可以利用这种方式来实现多进程并发执行。

进程间通信方式

进程间通信（IPC）是指两个进程之间进行数据传递和交流的过程，其中主要的方式有：

1. 管道（Pipe）：管道是指一种半双工的通行方式，其中管道可以在两个进程间进行数据传递，并且支持多进程同时读取管道中的数据。

2. 消息队列（Message Queue）：消息队列是指可被多个进程共享访问的消息链表，其中支持跨进程的消息传递，其中消息依据队列的先进先出原则进行处理。

3. 共享内存（Shared Memory）：共享内存是指通过系统调用来让多个进程共享同一块物理内存区域的一种进程间通讯方式，支持高性能和高并发量的数据共享。

4. 信号量（Semaphore）：信号量是指用于控制进程间并发访问的一种同步机制，其中进程可以根据信号量的值自由地进行申请和释放在共享空间中的资源。

Python进程间通信 实例1：管道方式

下面是一个使用管道方式实现 Python 进程间通信的示例代码：

from multiprocessing import Process, Pipe

def send_msg(pipe):
    message = "Hello, this is process 1 sending a message"
    pipe.send(message)
    print(f"S1 Send: {message}")

def receive_msg(pipe):
    message = pipe.recv()
    print(f"S2 Recieved: {message}")

if __name__ == '__main__':
    sender_pipe, receiver_pipe = Pipe()

    process1 = Process(target=send_msg, args=(sender_pipe,))
    process2 = Process(target=receive_msg, args=(receiver_pipe,))

    process1.start()
    process2.start()

    process1.join()
    process2.join()

以上代码中，我们首先通过 multiprocessing 中的 Pipe 子模块实现了两个进程之间的管道通信，随后我们使用 Process 子模块创建了两个进程，其中一个进程用于发送消息，另一个进程用于接收消息，最终我们使用 start 开始进程，使用 join 等待子进程执行完毕。

Python进程间通信 实例2：共享内存方式

下面是一个使用共享内存方式实现 Python 进程间通信的示例代码：

from multiprocessing import Process, Value, Array

def writer(number, arr):
    """
    将传入的数字写入共享内存区域
    """
    number.value = 7
    for i in range(len(arr)):
        arr[i] = -arr[i]

def reader(number, arr):
    """
    读取共享内存中的数据
    """
    print(f"Number: {number.value}")
    print(f"Array: {arr[:]}")

if __name__ == "__main__":
    # 创建共享内存
    number = Value("i", 0)      # 创建一个int类型变量的共享内存
    arr = Array("i", range(10)) # 创建一个有序数组的共享内存

    # 创建进程并指定进程的函数参数
    p1 = Process(target=writer, args=(number, arr))
    p2 = Process(target=reader, args=(number, arr))

    # 启动进程
    p1.start()
    p2.start()

    # 等待进程执行完
    p1.join()
    p2.join()

以上代码中，我们使用与平时不同的 Value 和 Array 模块来创建一个共享变量和一个数组，其中 Value 模块用于创建一个共享数值，Array 模块用于创建一个共享数组，上述代码中的 reader 和 writer 函数分别用于读取和写入共享内存中的数据。

通过实现以上示例，我们完成了 Python 多进程间通信攻略的讲解，希望对您有所帮助。