Funkce, které ovládají proces

Vytvoř si nový pythonní soubor v textovém editoru: procesy.py. V něm si vyzkoušíme několik funkcí, které ovládají aktuálně běžící proces.

Ukončení: exit

print(len('abc'))

Normální funkce jako len a print se po zavolání vrátí; když jsou hotové, program pokračuje dál. Dokonce i time.sleep(10000000) se časem vrátí, jen to dlouho trvá.

Existují ale i funkce které se nevrací: třeba ty které vyvolají výjimku. Program který na výjimku není připravený skončí.

Funkce sys.exit() vyhodí výjimku, která – když ji nezpracuješ – ukončí program s danou návratovou hodnotou.

import os
try:
    os._exit(7)
finally:
    print('Tohle se vypíše')
print('Tohle už ne')

Tvrdší přístup

Speciální funkce os._exit() jde ještě dál: okamžitě ukončí proces. Python nedostane možnost zpracovat výjimky, zavřít otevřené soubory, ukončit síťové spojení a podobně. Prostě se ukončí, hned, bez výjimek a bez diskuse.

import os
try:
    os._exit(7)
finally:
    print('Tohle se nevypíše')

Program po zavolání os._exit() nepokračuje dál; tahle funkce se nevrací. Argument funkce _exit je opět návratová hodnota procesu.

Mutace: exec

Další funkce po které program nepokračuje dál je exec, která aktuálně prováděný program nahradí jiným.

Existuje v několika variantách (podle toho, jak se hledá nový program); nejjednodušší je asi:

import os
os.execvp('echo', ['echo', '123'])
print('Tohle se nevypíše')

Proces ve kterém program běží začne místo Pythonu provádět příkaz echo 123. Jako u os._exit Python nedostane možnost zpracovat výjimky nebo jinak „uklidit“. Prostě se pustí od začátku jiný program se stejným číslem (PID).

Klonování: fork

Když máme funkce, které se nevrátí, a taky funkce, které se vrátí jednou, můžou existovat funkce, které se vrátí víckrát? Zkus:

import os
os.fork()
print("Ahoj!")

Hláška se vypíše dvakrát.

Funkce fork totiž umí naklonovat aktuální proces. Proces se rozdvojí a každá kopie pokračuje, jako by se funkce fork právě vrátila.

Tyto dva procesy se liší jen v jedné jediné věci - tím, co vrátí os.fork().

import os
os.fork()
hodnota = os.fork()
print("Fork vrací:", hodnota)

(venv)$ python procesy.py
Fork vrací: 1827
Fork vrací: 0

V jednom procesu je návratová hodnota 0, ve druhém je to vyšší číslo.

Jeden proces, tzv. „rodič“, totiž dostal PID druhého procesu, „potomka", aby ho mohl ovládat. Druhý proces dostal 0, aby poznal že je „potomek".

Většinou se fork() volá v podmínce ifu, aby každý proces dělal něco jiného:

import os
os.fork()
pid = os.fork()
if pid == 0:
    print("já jsem dítě")
else:
    print("já jsem rodič")

Spousta programů před forkem často vytvoří rouru, což je speciální soubor který má dva „konce“: jeden pro čtení a druhý pro zápis.

Existuje na to funkce os.pipe(). Ta rouru vytvoří a vrátí dvojicí deskriptorů (čísel souborů): první pro čtení a druhý pro zápis.

import os

r, w = os.pipe()

pid = os.fork()
if pid == 0:
    print("já jsem dítě, moje PID je", os.getpid())
    os.close(r)
    os.write(w, b'Ahoj!')
    os.close(w)
else:
    print("já jsem rodič, dítě je", pid)
    os.close(w)
    pozdrav = os.read(r, 5)
    print('dítě říká:', pozdrav)
    os.close(r)

Co dělá tento kód? „Potomek“ vypíše že je dítě a zavře konec roury pro čtení. Pak napíše pozdrav "Ahoj" do konce pro zápis. Nakonec zavře i tento konec.

„Rodič“ vypíše že je rodič, zavře rouru pro zápis a přečte prvních 10 bajtů z konce pro čtení, a zavře i ten.

Takto si můžou procesy „povídat“ – jeden z nich vytvoří rouru, kterou „zdědí“ jeho „potomek“.

A k čemu to je?

To si řekneme příště.