Python多进程下的进程间通信

# 第一章：多进程概述

## 1.1 多进程的概念和优势

多进程是指在操作系统中能同时运行多个进程，每个进程有独立的内存空间，能够完成不同的任务。

多进程编程的优势在于：
- 提高系统的并发执行能力；
- 可以充分利用多核处理器；
- 提高程序的稳定性和可靠性。

## 1.2 Python 中多进程的实现方式

在Python中，可以通过`multiprocessing`模块来实现多进程，其中主要使用`Process`类来创建新的进程。下面是一个简单的示例：

import multiprocessing
import time

def task(name):
    print(f"Task {name} is running")
    time.sleep(2)
    print(f"Task {name} is done")

if __name__ == "__main__":
    p1 = multiprocessing.Process(target=task, args=("A",))
    p2 = multiprocessing.Process(target=task, args=("B",))
    
    p1.start()
    p2.start()
    
    p1.join()
    p2.join()

## 第二章：进程间通信基础

### 第三章：共享内存

共享内存是指多个进程可以访问同一块内存区域，通过共享内存可以实现进程间的数据共享。在Python中，可以通过共享内存实现多进程之间的数据交换和通信。

#### 3.1 共享内存的概念与特点

共享内存是指多个进程可以访问同一块内存区域，通过共享内存，多个进程可以直接读写共享的数据，而无需进行数据拷贝。共享内存主要有以下特点：

- 高效：由于数据直接存储在共享内存区域中，因此读写数据的效率高。
- 通用性：可以用于不同进程之间的数据共享，适用于各种场景。
- 需要同步：由于多个进程同时访问同一块内存区域，因此需要进行同步操作以避免数据竞争。

#### 3.2 Python 中共享内存的实现方式

在Python中，可以使用`multiprocessing`模块中的`Value`和`Array`来实现共享内存。`Value`用于创建共享内存的单一值，而`Array`用于创建共享内存的数组。

以下是一个示例代码，演示了如何在Python中使用共享内存进行进程间通信：

import multiprocessing

def write_shared_value(shared_value):
    shared_value.value = 100

def read_shared_value(shared_value):
    print("Shared Value:", shared_value.value)

if __name__ == "__main__":
    shared_value = multiprocessing.Value('i', 0)  # 创建共享内存的单一值

    p1 = multiprocessing.Process(target=write_shared_value, args=(shared_value,))
    p2 = multiprocessing.Process(target=read_shared_value, args=(shared_value,))

    p1.start()
    p1.join()

    p2.start()