Python程序詳解

2021-06-13 06:55:03 字數 3483 閱讀 2649

下面對python程序進行深入而仔細的學習,首先先讓大家了解下什麼是python程序,以及在對python程序進行處理時注意的相關問題,接下來,就由我給大家進行介紹學習,僅供大家學習。

不過,雖然程序可在單獨的記憶體空間中執行,但除非這些python程序在單獨的處理器上執行,否則,實際並不是「同時」執行的。是由作業系統把處理器的時間片分配給乙個程序,用完時間片後就需退出處理器等待另乙個時間片的到來。

另一種方式是在在程式中指定多個「執行執行緒」,讓它們在相同的記憶體空間中工作。這稱為「多執行緒處理」。執行緒比程序更有效,因為作業系統不必為每個執行緒建立單獨的記憶體空間。新建程序用os.fork函式。但它只在posix系統上可用,在windows版的python中,os模組沒有定義os.fork函式。相反,windows程式設計師用多執行緒程式設計技術來完成併發任務。

os.fork函式建立程序的過程是這樣的。程式每次執行時,作業系統都會建立乙個新程序來執行程式指令。程序還可呼叫os.fork,要求作業系統新建乙個程序。父程序是呼叫os.fork函式的程序。父程序所建立的程序叫子程序。

每個程序都有乙個不重複的程序id號。或稱pid,它對程序進行標識。子程序與父程序完全相同,子程序從父程序繼承了多個值的拷貝。如全域性變數和環境變數。兩個程序的唯一區別是fork的返回值。子程序接收返回值0,而父程序接收子程序的pid作為返回值。

用os.fork建立的子程序和父程序作為非同步的併發程序而單獨執行。非同步是指它們各行其是,相互間不進行同步;併發是指它們可同時執行。所以我們無法知道子程序和父程序的相對速度。

os.wait函式用於等待子程序結束(只適用於unix相容系統)。該函式返回包含兩個元素的元組,包括已完成的子程序號pid。以及子程序的退出狀態,返回狀態為0,表明子程序成功完成。返回狀態為正整數表明子程序終止時出錯。

如沒有子程序,會引發oserror錯誤。os.wait要求父程序等待它的任何乙個子程序結束執行,然後喚醒父程序。要指示父程序等候乙個指定的子程序終止,可在父程序中使用os.waitpid函式(只適用於unix相容系統)。

它可等候乙個指定程序結束,然後返回乙個雙元素元組,其中包括子程序的pid和子程序的退出狀態。函式呼叫將pid作為第乙個引數傳遞。並將乙個選項作為第二個選項,如果第乙個引數大於0,則waitpid會等待該pid結束,如果第乙個引數是-1,則會等候所有子程序,也就和os.wait一樣。

用os.system 和 os.exec函式族來執行系統命令和其它程式。os.system使用shell來執行系統命令,然後在命令結束之後把控制權返回給原始程序;os.exec函式族在執行完命令後不將控制權返回給呼叫程序。它會接管python程序,pid不變。這兩個函式支援unix和windows平台。

os.popen()函式可執行命令,並獲得命令的stdout流。函式要取得兩個引數,乙個是要執行的命令,另乙個是呼叫函式所用的模式。如「r"唯讀模式。os.popen2()函式執行命令,並獲得命令的stdout流和stdin流。函式返回乙個元組,其中包含有兩個檔案物件,乙個物件對應stdin流,乙個物件對應stdout流。

程序使用ipc機制在程序間傳遞資訊,一種ipc機制是「管道」,它是一種類似於檔案的物件,提供單向通訊渠道。父程序可開啟乙個管道,再分支乙個子程序。父程序使用管道將資訊寫入(傳送到)子程序,而子程序使用管道從父程序讀取資訊。在python中使用os.pipe函式建立管道。

os._exit()類似於sys.exit(),但它不執行任何的清除工作(例如重新整理緩衝區)。所以os._exit()尤其適用於退出子程序。如果程式使用sys.exit(),作業系統會**父程序或其它子程序可能仍然需要的資源。傳給os._exit()函式的引數必須是程序的退出狀態。退出狀態為0,表示正常終止。

程序也可用訊號進行通訊。所謂「訊號」,是作業系統採取非同步方式傳給程式的訊息。如ctrl+c會傳遞乙個「中斷訊號」,通常該訊號導致程式中止。然而程式完全可以指定用不同的行動來響應任何乙個訊號。在訊號處理中,程式要接收訊號,並根據那個訊號採取一項行動。

錯誤(例如向已關閉管道寫入)、事件(例如計時器變成0)以及使用者輸入(例如按ctrl+c)都會產生訊號。針對每個訊號,每個python程式都有乙個預設的訊號處理程式,並不是所有作業系統。

都能從乙個正在執行的程式建立單獨的程序,所以,程序管理是移植性最差的一項python程序特性。每個系統都定義了特有訊號集。signal是依賴於具體平台的模組,其中只包含系統定義的訊號。

fork 是 python linux下 os 模組下的乙個方法,用來建立乙個子程序。

1、有時,程式在乙個程序中執行可能會遇到一些問題。如程序可能會占用過多的記憶體或者開啟太多的檔案,或者根本無法執行。

2、一般來說,需要將程序分為兩個,在子程序中執行一些**,然後向父程序總返回結果。

這個過程是通過管道來實現的。os.pipe()建立乙個管道。乙個管道包括兩個端,乙個讀(父程序)乙個寫(子程序)。子程序將結果寫入寫端,然後關閉之。父程序從讀端讀出。

以os.fork()建立新程序,複製所有檔案描述符。則父子程序都有了管道的讀端和寫端的拷貝。直到管道一端的所有拷貝都被關閉,那麼管道才關閉,因而在建立子程序之後需要呼叫os.close()關閉父程序的寫端。

所以,執行過程是:

---建立管道

---建立子程序。

子程序:

----需要關閉管道讀端

----開始執行

----向寫端寫入結果

----程序死亡

父程序:

----關閉管道寫端

----從讀端讀取資料直到子程序死亡或者關閉

----呼叫waitpid方法確保子程序已經被撤銷(在freebsd中不這麼做,那麼子程序永遠不會被死亡)

----程序輸出

3、**

#!/usr/bin/env python

import os, sys

print "i'm going to fork now - the child will write something to a pipe, and the parent will read it back"

r, w = os.pipe() # r,w是檔案描述符, 不是檔案物件

pid = os.fork()

if pid:

# 父程序

os.close(w) # 關閉乙個檔案描述符

r = os.fdopen(r) # 將r轉化為檔案物件

print "parent: reading"

txt = r.read()

os.waitpid(pid, 0) # 確保子程序被撤銷

else:

# 子程序

os.close(r)

w = os.fdopen(w, 'w')

print "child: writing"

w.write("here's some text from the child")

w.close()

print "child: closing"

sys.exit(0)

print "parent: got it; text =", txt

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