Pythonでプロセス間通信を使用する方法

Python でプロセス間通信を使用する方法

プロセス間通信 (IPC、プロセス間通信) は、コンピューター サイエンスにおける重要な概念であり、さまざまな処理を可能にします。プロセスは、同じコンピュータ システム内でデータを交換し、リソースを共有します。 Python では、プロセス間通信を実現するさまざまな方法があります。この記事では、パイプ、共有メモリ、メッセージ キューの 3 つの一般的な方法を紹介し、具体的なコード例を示します。

1. Pipe(Pipe) の使用

Pipeline は、親プロセスと子プロセスの間にパイプラインを作成し、それらの間のプロセス間通信を実現できる一方向の通信メカニズムです。

Python では、multiprocessing.Pipe() 関数を通じて新しいパイプラインを作成できます。以下は、プロセス間通信にパイプを使用するサンプル コードです:

from multiprocessing import Process, Pipe

def sender(conn):
    conn.send("Hello from sender!")
    conn.close()

def receiver(conn):
    msg = conn.recv()
    print("Received message:", msg)
    conn.close()

if __name__ == "__main__":
    parent_conn, child_conn = Pipe()
    
    p1 = Process(target=sender, args=(parent_conn,))
    p2 = Process(target=receiver, args=(child_conn,))

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

上の例では、パイプを作成し、メッセージ送信用とメッセージ受信用の 2 つのプロセスを作成しました。メッセージは conn.send() メソッドを通じてパイプラインに送信でき、メッセージは conn.recv() メソッドを通じてパイプラインから受信できます。

2. 共有メモリの使用

共有メモリはプロセス間通信の効率的な方法であり、異なるプロセス間でメモリ領域を共有してデータ共有を実現できます。

Python では、multiprocessing.Value() 関数と multiprocessing.Array() 関数を通じて共有メモリを作成できます。以下は、プロセス間通信に共有メモリを使用するサンプル コードです。

from multiprocessing import Process, Value, Array

def writer(val, arr):
    val.value = 5
    for i in range(len(arr)):
        arr[i] = i * 2

def reader(val, arr):
    print("Value:", val.value)
    print("Array:", arr[:])

if __name__ == "__main__":
    value = Value('i', 0)
    array = Array('i', range(10))

    p1 = Process(target=writer, args=(value, array))
    p2 = Process(target=reader, args=(value, array))

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

上の例では、Value オブジェクトと Array オブジェクトを作成しました。それぞれ、整数と整数の配列を共有するために使用されます。 Value オブジェクトと Array オブジェクトの値を変更することで、複数のプロセス間でデータを共有できます。

3. メッセージ キューを使用する (メッセージ キュー)

メッセージ キューはプロセス間通信の一般的な方法であり、データ転送と同期を容易にします。

Python では、multiprocessing.Queue() 関数を使用してメッセージ キューを作成できます。以下は、プロセス間通信にメッセージ キューを使用するサンプル コードです。

from multiprocessing import Process, Queue

def sender(q):
    q.put("Hello from sender!")

def receiver(q):
    msg = q.get()
    print("Received message:", msg)

if __name__ == "__main__":
    queue = Queue()

    p1 = Process(target=sender, args=(queue,))
    p2 = Process(target=receiver, args=(queue,))

    p1.start()
    p2.start()

    p1.join()
    p2.join()

上の例では、メッセージ キューを作成し、メッセージ送信用とメッセージ受信用の 2 つのプロセスを作成しました。メッセージは、q.put() メソッドを通じてメッセージ キューに入れることができ、q.get() メソッドを通じてメッセージ キューから取得できます。

概要

この記事では、Python でプロセス間通信を実装する 3 つの方法 (パイプ、共有メモリ、メッセージ キュー) を紹介し、具体的なコード例を示します。これらの手法により、プロセス間でのデータ交換やリソースの共有を容易に実現できます。実際のアプリケーションでは、特定のニーズに応じて適切な方法を選択してプロセス間通信を実装できます。

以上がPythonでプロセス間通信を使用する方法の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。