Python 多进程通信-Queue

📌 1️⃣ 多进程是否共享数据？

在 Python 中，每个进程有独立的内存空间，默认不共享全局变量。

🎯 示例：子进程修改全局变量不会影响主进程

a = 100
进程A：a+=30
进程B: a-=50
a?

from multiprocessing import Process
import os

a = 100

def add():
    global a
    a += 30
    print(f"子进程1中 a = {a}")

def sub():
    global a
    a -= 50
    print(f"子进程2中 a = {a}")

if __name__ == '__main__':
    print(f"主进程开始 a = {a}")
    p1 = Process(target=add)
    p2 = Process(target=sub)

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

    print(f"主进程结束 a = {a}")  # 仍为 100，不受子进程影响
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主进程开始 a = 100
子进程1中 a = 130
子进程2中 a = 50
主进程结束 a = 100

📌 输出说明：

• 每个进程复制了主进程中的数据副本。

• 子进程对变量 a 的修改，只在各自进程内生效。

• 主进程的 a 保持不变。

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🔄 2️⃣ 多进程通信：使用 Queue

Python 提供 multiprocessing.Queue 实现多进程间通信，遵循先进先出（FIFO）。

✅ 创建队列

from multiprocessing import Queue

q = Queue(3)  # 最多可放3条消息

✅ 常用方法汇总

方法	说明
q.put(item)	添加数据（阻塞）
q.put_nowait(item)	非阻塞添加（满则抛异常）
q.get()	获取数据（阻塞）
q.get_nowait()	非阻塞获取（空则抛异常）
q.empty()	队列是否为空
q.full()	队列是否已满
q.qsize()	队列当前消息数量

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💬 3️⃣ 队列入队 & 出队示例

from multiprocessing import Queue

if __name__ == '__main__':
    q = Queue(3)
    q.put('Python')
    q.put('is')
    q.put('fun')
    print('队列中的消息数量：',q.qsize()) #  3
    print('队列是否已满：', q.full())  # True

    print(q.get())  # Python
    print(q.get())  # is
    print(q.get())  # fun
    print('队列是否为空：', q.empty())  # True

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💥 4️⃣ 向满队列添加（超时等待）

from multiprocessing import Queue

if __name__ == '__main__':
    q = Queue(3)
    q.put('A')
    q.put('B')
    q.put('C')

    q.put('D', timeout=3)  # 等待3秒，如果还满则抛 queue.Full 异常

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🤝 5️⃣ 使用队列实现进程间通信

🎯 示例：一个进程写数据，另一个读取

from multiprocessing import Queue,Process
import time


a=100
def write_msg(q): # q队列
    global a
    if not q.full():
        for i in range(6):
            a-=10
            q.put(a) # 入队
            print('a入队时的值：',a)
# 出队
def read_msg(q):
    time.sleep(1)
    while not q.empty():
        print('出队时a的值：',q.get())

if __name__ == '__main__':
    print('主进程开始运行')
    q=Queue() # 没有指定参数，接收消息没有上限
    # 创建两个进程
    p1=Process(target=write_msg(q),args=(q,))
    p2=Process(target=read_msg(q),args=(q,))
    #启动子进程
    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

    print('主进程运行结束')
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主进程开始运行
a入队时的值： 90
a入队时的值： 80
a入队时的值： 70
a入队时的值： 60
a入队时的值： 50
a入队时的值： 40
出队时a的值： 90
出队时a的值： 80
出队时a的值： 70
出队时a的值： 60
出队时a的值： 50
出队时a的值： 40
主进程运行结束

📌 说明：

• 队列 q 作为中介在两个进程间传递消息。

• 写进程负责生产数据，读进程消费数据，避免共享变量带来的问题。

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✅ 小结：进程间通信重点

关键点	说明
全局变量是否共享？	❌ 不共享，进程有独立内存
通信方式	✅ 使用 multiprocessing.Queue
队列优势	安全、先进先出、支持多进程共享
错误示例	忽视 .start() 方式或 target=func() 写法错（应是 target=func）

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