Python中的多进程函数：并行编程的入门指南

Python中的多进程可以让我们实现并发编程，用更少的时间完成更多任务。在这篇文章中，我将介绍Python中的多进程函数以及如何使用它们。

什么是进程？

进程是计算机系统中的一个执行中的程序，它有自己的内存空间、寄存器等数据结构。每个进程都有一个唯一的数字标识符，称为进程ID。

进程与线程的区别

线程是进程内的一条执行路径，每个进程至少有一个线程。线程共享进程的内存空间和其他系统资源。

Python中的多进程实现

Python中有两个主要的多进程模块，分别是multiprocessing和os，其中multiprocessing是更高层次的封装，更易于使用。

multiprocessing模块

multiprocessing模块提供了创建和管理进程的功能。下面是常见的multiprocessing模块中的函数：

1. multiprocessing.Process(): 创建一个新进程。

2. multiprocessing.current_process(): 返回当前进程的Process实例。

3. multiprocessing.active_children(): 返回当前进程的子进程的列表。

4. multiprocessing.Queue(): 进程间通信可以使用Queue来处理消息。

下面是一个使用multiprocessing模块创建多进程的例子：

import multiprocessing

def worker(num):
    """worker function"""
    print('Worker:', num)
    return

if __name__ == '__main__':
    jobs = []
    for i in range(5):
        p = multiprocessing.Process(target=worker, args=(i,))
        jobs.append(p)
        p.start()

该代码在一个循环中创建了5个进程，每个进程都调用了worker函数，并传递一个数字参数。

os模块

os模块是Python内置的一个模块，提供了访问操作系统底层功能的接口。下面是os模块中常用的函数：

1. os.fork(): 创建一个新进程，它与父进程共享所有资源（包括文件描述符、内存等）。

2. os.getpid(): 返回当前进程的进程ID。

3. os.waitpid(pid, options): 阻塞父进程，直到指定的进程结束。

4. os.kill(pid, sig): 给指定的进程发送一个信号。

下面是一个使用os模块创建多进程的例子：

import os

def worker(num):
    """worker function"""
    print('Worker:', num)
    return

if __name__ == '__main__':
    jobs = []
    for i in range(5):
        pid = os.fork()
        if pid == 0:
            worker(i)
            os._exit(0)
        else:
            jobs.append(pid)
    for pid in jobs:
        os.waitpid(pid, 0)

该代码在一个循环中创建了5个进程，每个进程调用了worker函数，并传递一个数字参数。注意，子进程需要调用os._exit(0)来退出，否则子进程会继续运行父进程的代码。

总结

本文介绍了Python中的两个多进程模块multiprocessing和os，分别用于创建和管理多进程。在实际编程中，建议使用multiprocessing模块，因为它更容易使用和理解。