Python - fork

Python使用fork可以讓process從呼叫的那一刻起一分為二。

import os

def myFoo(num : int) -> int:
    loop_times = 0
    print('start pid', os.getpid())

    f = os.fork()

    if f == 0:
        # child process: num*(3^5)
        while loop_times < 5:
            num *= 3
            print('child', os.getpid(), loop_times, num)
            loop_times += 1
    else:
        # parent process: num*(2^10)
        while loop_times < 10:
            num *= 2
            print('parent', os.getpid(), loop_times, num)
            loop_times += 1
    return num

def main():
    print('pid', os.getpid(), myFoo(2))
    print('pid', os.getpid(), 'finish')

if __name__ == '__main__':
    main()

實驗的執行結果為：（請注意，每次執行的pid和印出來的順序會不同）

start pid 5653
parent 5653 0 4
parent 5653 1 8
parent 5653 2 16
parent 5653 3 32
parent 5653 4 64
child 5654 0 6
parent 5653 5 128
parent 5653 6 256
child 5654 1 18
parent 5653 7 512
child 5654 2 54
parent 5653 8 1024
child 5654 3 162
parent 5653 9 2048
child 5654 4 486
pid 5653 486
pid 5653 2048
pid 5654 finish
pid 5653 finish

在f = os.fork()這一行，parent process #5653呼叫os.fork()，呼叫後傳回child process的pid #5654給parent process的變數f，而child process誕生於呼叫os.fork()後，在child process中也會傳回值給變數f，但是因為child process並沒有從呼叫os.fork()開始，所以傳回的值是0。至此之後，所有的expression都一分為二，parent process和child process都各自有一份並進行動作。

上述例子中，還有一處值得探討的是print('pid', os.getpid(), myFoo(2))這一行輸出的結果
pid 5653 486和pid 5653 2048，執行輸出動作都是parent process，但是輸出內容有parent process從myFoo()回傳的2048和child process從myFoo()回傳的486。原因是，parent process呼叫print()，當print()進行到一半時跳到myFoo()之中，在myFoo()中呼叫os.fork()從此一分為二，parent process執行完myFoo()後回傳給呼叫myFoo的process，也就是parent process，child process執行完myFoo()後回傳給呼叫myFoo的process，一樣也是parent process，所以才會輸出pid 5653 486和pid 5653 2048；print('pid', os.getpid(), 'finish')這一行是在一分為二後才會進行的，parent process和child process個別進行，才會輸出pid 5654 finish和pid 5653 finish這兩行。