Python管道（Pipe）|极客笔记

Python管道（Pipe）

在Python中，管道（Pipe）是一种用于在进程之间传递数据的通信机制。它通常用于父子进程之间的通信，其中父进程可以向管道中写入数据，而子进程可以从管道中读取数据。管道是一种双向通信机制，因此父进程可以同时向管道写入数据并从中读取数据。

在本文中，我们将详细讨论Python中的管道概念以及如何使用管道在进程之间进行通信。

管道的概念

管道是一种半双工的通信机制，用于在两个进程之间传递数据。在Python中，可以使用multiprocessing模块中的Pipe类来创建管道。一个管道实际上是由两个连接的套接字（socket）组成，分别用于读取和写入数据。

当创建一个管道时，Pipe()函数会返回两个Connection对象，分别代表两个方向的通信。一个Connection对象用于向管道写入数据，另一个用于从管道读取数据。

使用管道进行通信

下面我们将演示如何使用管道在两个进程之间进行通信。首先，我们需要导入multiprocessing模块并创建一个管道：

import multiprocessing

# 创建管道
parent_conn, child_conn = multiprocessing.Pipe()

接下来，我们可以创建两个进程，一个用于向管道中写入数据，另一个用于从管道中读取数据：

def sender(conn, data):
    conn.send(data)
    conn.close()

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

data = "Hello, world!"
p1 = multiprocessing.Process(target=sender, args=(parent_conn, data))
p2 = multiprocessing.Process(target=receiver, args=(child_conn))

p1.start()
p2.start()

p1.join()
p2.join()

在上面的示例中，我们首先定义了两个函数sender和receiver，分别用于向管道中写入数据和从管道中读取数据。然后，我们创建了两个进程p1和p2，分别将这两个函数作为目标，并传递相应的Connection对象和参数。

最后，我们启动这两个进程并等待它们执行完毕。运行以上代码，将会输出：

Received data: Hello, world!

这表明数据成功通过管道从父进程传递给了子进程。

使用管道进行进程间通信

除了父子进程之间的通信，管道也可以用于在不同进程之间进行通信。下面我们将演示如何在两个独立的进程中使用管道进行通信：

import multiprocessing
import time

def sender(conn, data):
    time.sleep(1)  # 等待1秒钟
    conn.send(data)
    conn.close()

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

data = "Goodbye, world!"
parent_conn, child_conn = multiprocessing.Pipe()

p1 = multiprocessing.Process(target=sender, args=(parent_conn, data))
p2 = multiprocessing.Process(target=receiver, args=(child_conn))

p1.start()
p2.start()

p1.join()
p2.join()

在上面的示例中，我们创建了两个独立的进程，并使用管道在这两个进程之间传递数据。通过在接收方增加1秒的延迟，我们可以看到数据在两个进程之间成功传递。