`multiprocessing.Process` 正在修改他们不应访问的非共享变量

Question

进程正在改变它们不应该改变的东西。

Worker 有一个状态变量（mp.Value）。此值设置为-1，它（Worker）在循环中将其更改为1。

但是，似乎可以通过生成第二个 Worker 将该值 back 重置为 -1，尽管这与原始对没有任何共同之处。这似乎是不可能的。

行为：

当第二个 Worker 启动时，第一个 worker (self.state.value) 的状态被重置为 -1。这被捕获，我们打印出发现了一个错误。

代码：

import multiprocessing as mp
import time


class Worker:
    def __init__(self, tag, service_state) -> None:
        self.tag = tag
        self.local_state = int(service_state.value)
        self.state = service_state
        self.run_work_loop()

    def run_work_loop(self) -> None:
        print(f"[{self.tag}] Running... {self.state.value} {self.local_state}")
        while True:
            if self.state.value != self.local_state:
                print(f"[{self.tag}] Illegal change. Shared state: {self.state.value} Local State: {self.local_state}")
                break

            elif self.state.value == -1:
                self.state.value = self.local_state = 1
                print(f"[{self.tag}] Set Shared State: {self.state.value} Local State: {self.local_state}.")


if __name__ == "__main__":
    mp.Process(target=Worker, args=("A", mp.Value('i', -1))).start()
    time.sleep(.03)
    mp.Process(target=Worker, args=("B", mp.Value('i', -1))).start()

输出：

[A] Running... -1 -1
[A] Set Shared State: 1 Local State: 1.
[A] Illegal change. Shared state: -1 Local State: 1
[B] Running... -1 -1
[B] Set Shared State: 1 Local State: 1.

Answer 1

问题是您正在创建的 Value 实例立即超出父进程的范围，这会使它们被垃圾收集。因为of the way Python allocates memory for multiprocessing.Value objects，第二个Value 最终使用与第一个Value 完全相同的共享内存位置，这意味着第二个最终会踩到第一个。你可以做一些实验来看看这个效果。例如，这不会打印警告：

if __name__ == "__main__":
    mp.Process(target=Worker, args=("A", mp.Value('i', -1))).start()
    time.sleep(.03)
    a = mp.Value('i', 1)
    mp.Process(target=Worker, args=("B", mp.Value('i', -1))).start()

我们分配给a 的Value 被初始化为1，这会覆盖我们传递给进程“A”的匿名Value。因为我们用 1 覆盖它，所以不会打印非法状态消息。如果我们改为将其初始化为任何其他值，您将再次看到警告。这将打印关于 -2 的非法状态消息，例如：

if __name__ == "__main__":
    mp.Process(target=Worker, args=("A", mp.Value('i', -1))).start()
    time.sleep(.03)
    a = mp.Value('i', -2)
    mp.Process(target=Worker, args=("B", mp.Value('i', -1))).start()

您的代码应该真正将您创建的Value 实例保存为父进程中的局部变量，既可以避免这个问题，又因为创建您实际上不共享的共享值是没有意义的。像这样：

if __name__ == "__main__":
    a = mp.Value('i', -1)
    mp.Process(target=Worker, args=("A", a)).start()
    time.sleep(.03)
    b = mp.Value('i', -1)
    mp.Process(target=Worker, args=("B", b)).start()