Python 全局变量：另一个进程如何获取|极客教程

Python 全局变量：另一个进程如何获取

在编写Python程序时，我们经常需要在不同的模块或函数之间共享数据。为了实现这一目的，我们可以使用全局变量。全局变量是在程序的任何地方都可以访问的变量。然而，当涉及到多个进程或线程时，全局变量的共享就会变得复杂。在本文中，我们将讨论在一个进程中定义的全局变量如何在另一个进程中获取。

使用共享内存进行进程间通信

在Python中，可以使用multiprocessing模块中的Value和Array类来创建共享内存，从而在多个进程之间共享数据。Value用于存储单个值，而Array用于存储数组。下面是一个简单的示例，演示如何在一个进程中定义一个全局变量，并在另一个进程中获取该全局变量的值。

from multiprocessing import Process, Value
import time

# 全局变量在进程之间共享
global_var = Value('i', 0)

# 在第一个进程中增加全局变量的值
def process1():
    global global_var
    for _ in range(5):
        with global_var.get_lock():
            global_var.value += 1
        time.sleep(1)

# 在第二个进程中获取全局变量的值
def process2():
    global global_var
    while True:
        with global_var.get_lock():
            print("Global variable value:", global_var.value)
        time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=process1)
    p2 = Process(target=process2)

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

在上面的示例中，我们首先使用Value('i', 0)创建了一个整数类型的共享内存，用于存储全局变量global_var的值。然后我们定义了两个进程process1和process2，其中process1会每秒增加全局变量的值，而process2会每秒获取全局变量的值并打印出来。

在执行以上代码时，你会看到在process2中能够正确获取和输出global_var的值。这是因为共享内存能够在不同的进程之间共享数据，从而实现进程间通信。

使用队列进行进程间通信

除了共享内存外，Python中的multiprocessing模块还提供了Queue类来实现进程之间的通信。队列可以用于多个进程之间传递数据，包括对象、可序列化的Python对象、以及其他进程之间共享的对象。

下面是一个示例，演示如何使用队列实现在一个进程中定义的全局变量在另一个进程中获取。

from multiprocessing import Process, Queue
import time

# 创建队列
q = Queue()

# 在第一个进程中向队列中添加数据
def process1():
    for i in range(5):
        q.put(i)
        time.sleep(1)

# 在第二个进程中获取队列中的数据
def process2():
    while True:
        if not q.empty():
            value = q.get()
            print("Value from queue:", value)
        time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=process1)
    p2 = Process(target=process2)

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

在上面的示例中，我们首先使用Queue类创建了一个队列q，用于存储数据。然后我们定义了两个进程process1和process2，其中process1会每秒向队列中添加数据，而process2则会每秒获取队列中的数据并打印出来。

在执行以上代码时，你会看到在process2中能够正确获取和输出从process1中添加到队列中的数据。这是因为队列提供了一种线程安全的、可扩展的方式来在多个进程之间传递数据。

使用Manager进行进程间通信

除了共享内存和队列外，Python中的multiprocessing模块还提供了Manager类来管理共享状态。Manager类可以用于创建进程间共享的数据结构，如字典、列表、命名空间等。

下面是一个示例，演示如何使用Manager类在一个进程中定义的全局变量在另一个进程中获取。

from multiprocessing import Process, Manager
import time

# 创建Manager
manager = Manager()

# 在第一个进程中定义全局变量
def process1(d):
    for i in range(5):
        d['value'] = i
        time.sleep(1)

# 在第二个进程中获取全局变量的值
def process2(d):
    while True:
        value = d['value']
        print("Value from manager:", value)
        time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':
    shared_dict = manager.dict()

    p1 = Process(target=process1, args=(shared_dict,))
    p2 = Process(target=process2, args=(shared_dict,))

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

在上面的示例中，我们使用Manager类创建了一个共享的字典shared_dict，其中process1会每秒向字典中添加一个值，而process2则会每秒获取字典中的值并打印出来。

在执行以上代码时，你会看到在process2中能够正确获取和输出从process1中添加到共享字典中的值。这是因为Manager类能够确保在多个进程间共享数据时的线程安全性。