プロセスの親子関係の親プロセスが正常終了するタイミング

Question

プロセスの仕組みについて勉強しています。
なぜ、以下のようなアウトプットになるのか理解できません。os.fork()の箇所で子プロセスが生成され、「親プロセス: 69314」が２つ出力されると思っていましたが、どうして以下のような結果になるのでしょうか？print(f'親プロセス: {os.getpid()}')の箇所で親プロセスは、正常終了し、子プロセスが残った状態でprint(f'子プロセス: {os.getpid()}')が出力されているのでしょうか？
しかし、printは、システム関数であるため、printの処理が終わったからといって正常終了したことにはならないと思っています。

bash-3.2$ cat test.py
import os

if os.fork():　＃os.fork()が実行されると0が返却され、子プロセスはelse内の処理に入りprint文を実行する
   print(f'親プロセス: {os.getpid()}')
else:
   print(f'子プロセス: {os.getpid()}')
bash-3.2$ python test.py
親プロセス: 69314
子プロセス: 69330
bash-3.2$

Answer 1

誤解がある気がします。

import os

if os.fork():
    print(f'親プロセス: {os.getpid()}')
else:
    print(f'子プロセス: {os.getpid()}')

このコードでforkするのは「os.fork()が呼ばれた（厳密には呼ばれたあとに内部でforkの処理が終わった）とき」です。os.fork()が返ってifが実行される時点では親プロセスと子プロセスに別れ、それぞれで別の道を歩んでいます。

子を孤児としてinitに看取らせる場合はこう。親がさっさと死んだあと、initが引き取ってwaitします。

import os
import time

if os.fork():
    print(f'親プロセス: {os.getpid()}')
else:
    time.sleep(3)
    print(f'子プロセス: {os.getpid()}')

---

これの理解も違う。

import os
import time

os.fork()
print('親プロセスは死んだ') # 親プロセスはforkした瞬間に死ぬ

for i in range(5):
   time.sleep(1)
   print(f'孤児として生きてる {i} : {os.getpid()}')

# 親プロセスはforkした瞬間に死ぬって、そんな訳無いでしょう。親と子でそれぞれ下のforが実行されます。だから10回出力されるんです。

import os
import time

print("親のpid", os.getpid())
os.fork()

for i in range(5):
   time.sleep(1)
   print(os.getpid())

""" =>
親のpid 21168
21169
21168
21169
21168
21169
21168
21168
21169
21169
21168
"""

forkの何たるか、というところから勘違いしている可能性大なので、勉強し直しましょう。

Comments

[sequelanonymous]

ありがとうございます！参考になります。

Answer 2

elseで抜けると正常終了することになる。
例えば、以下の例だと、for文のため、親プロセスが正常終了せず、生きたままになっている。

bash-3.2$ cat test2.py
import os
import time

os.fork() 
print('親プロセスは死んだ')
for i in range(5):
   time.sleep(1)
   print(f'孤児として生きてる {i} : {os.getpid()}')

出力結果

bash-3.2$ python test2.py
親プロセスは死んだ
親プロセスは死んだ
孤児として生きてる 0 : 69728
孤児として生きてる 0 : 69744
孤児として生きてる 1 : 69728
孤児として生きてる 1 : 69744
孤児として生きてる 2 : 69744
孤児として生きてる 2 : 69728
孤児として生きてる 3 : 69728
孤児として生きてる 3 : 69744
孤児として生きてる 4 : 69744
孤児として生きてる 4 : 69728

Comments

[KSwordOfHaste]

「elseで抜けると終了」というのは表現としては曖昧に思えます。スクリプト上のコードが全て実行されそれ以上なにも実行することがなくなったら終了と表現した方がよいでしょう。
ご質問のコードでいえば親は(A)を実行した後、if文の次にある文の実行を継続しますがそれ以上なにも書かれないのでそこでプロセスが終了します。子プロセスも同様で(A)のかわりに(B)を実行しますが、それ以降は親と同じ運命をたどります。
if os.fork():
　print(...) # (A)
else:
　print(...) # (B)

[sequelanonymous]

ありがとうございます！言い方を間違えました。os.fork()は、０をかえすので子プロセスはelse内でprint文を実行するという理解です。

[hayataka2049]

＞os.fork()は、０をかえすので
子ではそうですが親側では子プロセスのpidが返りますよ。
＞子プロセスでは 0 が返り、親プロセスでは子プロセスの id が返ります。
https://docs.python.jp/3/library/os.html#os.fork

最初に起動されたときは当然（のちの）親プロセスしかいない訳ですが、forkはこの親プロセスをコピーして子を作るイメージです。親子の違いは主にpidとforkの返り値（細かいことを言い出すと他にもいろいろあると思いますが）。コピーされた後は、それぞれが別々に同じ位置から実行されます。
親側ではforkで子のpidが返っているので条件がTrueになり、子側では0が返っているのでFalse……という動作ですね。

[sequelanonymous]

pidがかえるんですね。これで納得がいきます、腑に落ちました。ありがとうございます！