os.fork() 是 Python 中用于 Unix/Linux 系统的一个函数，它在当前进程中创建一个子进程。这个函数是 os 模块的一部分，直接调用了 Unix/Linux 系统的 fork 系统调用。fork 系统调用非常基础且强大，允许操作系统创建一个新的进程，这个新进程是调用它的进程（父进程）的副本。

使用 os.fork()

当 os.fork() 被调用时，它会创建一个新的子进程。这个函数在父进程中返回新创建的子进程的进程ID（PID），而在子进程中则返回 0。因此，可以通过检查 os.fork() 的返回值来确定当前代码是在父进程中运行还是在子进程中运行。

注意事项

• os.fork() 只在 Unix/Linux 系统上可用。如果你试图在 Windows 系统上使用它，会抛出一个 AttributeError 异常。
• 创建进程（尤其是在循环中）时需要谨慎，以避免无意中产生大量的进程，导致所谓的 “fork 炸弹”。

示例

下面是一个简单的 os.fork() 使用示例，演示了如何创建一个子进程，并区分父进程和子进程的执行流：

import os

print(os.getpid(), '1')
pid = os.fork()

print(os.getpid(), '2')


if pid > 0:
    # 父进程中，os.fork() 返回子进程的 PID
    print(f"I am the parent process. My PID is {os.getpid()} and my child's PID is {pid}.")
else:
    # 子进程中，os.fork() 返回 0
    print(f"I am the child process. My PID is {os.getpid()}.")

# 注意：这里的代码会在父进程和子进程中都执行
print("注意：这里的代码会在父进程和子进程中都执行")


if __name__ == "__main__":
    print(os.getpid(), '3')

在这个示例中，os.fork() 创建了一个子进程。我们通过检查 os.fork() 的返回值来判断当前是在父进程中还是子进程中，并输出相应的信息。父进程会打印自己的 PID 和子进程的 PID，而子进程只会打印自己的 PID。

子进程会在os.fork()处 复制一整份的父进程的资源,

也就是说，如果父进程在os.fork() 之前import了一些模块，或者执行了一些代码，子进程也会自动继承这些资源。

然后继续向下开始执行代码。

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安全使用 os.fork()

在使用 os.fork() 时，要确保对资源进行适当管理，比如关闭不需要的文件描述符，确保子进程能够正确退出以避免僵尸进程，等等。此外，也要考虑到错误处理，比如 fork 调用失败时的情况。

底层原理

在 Python 中，os.fork() 是通过底层的操作系统调用来实现的。具体地说，它使用了 POSIX 标准中的 fork() 系统调用。

fork() 系统调用会创建一个新的进程，新进程是原始进程的一个副本，包括代码、数据和资源等。在调用 os.fork() 时，操作系统会复制当前进程的所有信息，并将这个复制的进程作为新的子进程返回给父进程。

在底层，fork() 调用的过程如下：

1. 操作系统为子进程创建一个新的进程控制块（Process Control Block）来存储子进程的状态信息。
2. 操作系统复制父进程的代码段、数据段和堆栈等信息到子进程的地址空间。
3. 子进程开始执行从 os.fork() 后的代码，而父进程继续执行原有的代码。
4. 在子进程中，os.fork() 返回值为 0，使得子进程能够根据返回值判断自己是子进程。
5. 在父进程中，os.fork() 返回值为子进程的进程ID，使得父进程能够根据返回值判断自己是父进程。

需要注意的是，fork() 调用会在父进程和子进程中创建一个完全相同的进程映像，包括进程的状态、文件描述符等。因此，在 fork() 后，父进程和子进程是相互独立的，各自有自己的内存空间和资源。