Python多进程嵌套函数变量修改失效问题求助

我写了一个Python多进程示例，遇到变量修改不生效的问题：在单层函数中用Manager可以正常实现全局计数，但使用两层嵌套函数时，内层函数对变量的修改无法传递到外层函数，结果不符合预期。

代码如下：

from multiprocessing import Process, Manager
import os

def ff(b):
    b = b +1
    print('def ff b = ', b)
    print('parent process:', os.getppid())
    print('process id:', os.getpid())
    print()

def f(a):
    b = 0
    ff(b)
    a.value = a.value + b
    print('def f a = ', a.value, ' b = ', b)
    print('parent process:', os.getppid())
    print('process id:', os.getpid())
    print()

if __name__ == '__main__':
    manager = Manager()
    a = manager.Value('i', 0)
    p = Process(target=f, args=(a,))
    p.start()
    p.join()
    print('Main, a = ', a.value)
    print('parent process:', os.getppid())
    print('process id:', os.getpid())

实际输出：

def ff b =  1
parent process: 12312
process id: 2320

def f a =  0  b =  0
parent process: 12312
process id: 2320

Main, a =  0
parent process: 21296
process id: 12312

预期输出：

def f return b = 1 and a = 1
Main return a = 1

提问：请问我哪里出错了？如何让进程内的变量实现全局修改？

错误原因 #

你的问题和多进程无关，核心是Python不可变对象的参数传递机制。b是整数（不可变类型），调用ff(b)时传递的是b的副本，内层ff里的b = b+1只是修改了函数内部的局部变量，和外层f中的b没有任何关联，所以外层b的值始终是0，最终a.value也不会变化。

解决方法 #

方法1：让内层函数返回修改后的值

修改内层函数ff，让它返回更新后的b值，外层f接收该值并重新赋值给b，这是最直观的方式：

from multiprocessing import Process, Manager
import os

def ff(b):
    b = b +1
    print('def ff b = ', b)
    print('parent process:', os.getppid())
    print('process id:', os.getpid())
    print()
    return b  # 返回修改后的值

def f(a):
    b = 0
    b = ff(b)  # 接收返回值，更新外层b
    a.value = a.value + b
    print(f'def f return b = {b} and a = {a.value}')
    print('parent process:', os.getppid())
    print('process id:', os.getpid())
    print()

if __name__ == '__main__':
    manager = Manager()
    a = manager.Value('i', 0)
    p = Process(target=f, args=(a,))
    p.start()
    p.join()
    print(f'Main return a = {a.value}')
    print('parent process:', os.getppid())
    print('process id:', os.getpid())

运行后会得到符合预期的输出：

def ff b =  1
parent process: 12312
process id: 2320

def f return b = 1 and a = 1
parent process: 12312
process id: 2320

Main return a = 1
parent process: 21296
process id: 12312

方法2：用可变容器传递变量

如果需要在嵌套函数中直接修改外层变量，可将b放入可变容器（比如列表）中，因为可变对象传递的是引用，修改容器内的元素会直接影响外层：

from multiprocessing import Process, Manager
import os

def ff(b_list):
    b_list[0] += 1  # 修改列表内的元素
    print('def ff b = ', b_list[0])
    print('parent process:', os.getppid())
    print('process id:', os.getpid())
    print()

def f(a):
    b_list = [0]  # 用列表存储b
    ff(b_list)
    b = b_list[0]
    a.value = a.value + b
    print(f'def f return b = {b} and a = {a.value}')
    print('parent process:', os.getppid())
    print('process id:', os.getpid())
    print()

if __name__ == '__main__':
    manager = Manager()
    a = manager.Value('i', 0)
    p = Process(target=f, args=(a,))
    p.start()
    p.join()
    print(f'Main return a = {a.value}')
    print('parent process:', os.getppid())
    print('process id:', os.getpid())

内容的提问来源于stack exchange，提问作者DmitriyN