Python多进程是否复制父进程全部模块？为何子进程可访问外部内容？

好问题！这其实和Python多进程的启动机制以及内存复制逻辑直接相关，咱们一步步掰扯清楚：

子进程是不是复制了父进程的所有内容？ #

这得分操作系统来看：

• Unix/Linux类系统：Python的multiprocessing默认用fork机制创建子进程。fork的时候会复制父进程的整个地址空间——包括所有已加载的模块、全局变量、函数定义，甚至已经打开的文件句柄等。不过别担心内存会瞬间翻倍，这里用的是写时复制（Copy-On-Write）：只有当子进程或者父进程修改某个内存区域时，才会真正复制一份该区域的内容，平时只是共享内存，效率很高。
• Windows系统：Windows没有fork，所以multiprocessing用的是spawn机制。简单说就是重新启动一个Python解释器，然后重新导入父进程的整个脚本模块，再执行指定的目标函数。这种情况下，子进程能访问的是模块级别定义的内容（比如全局函数、导入的模块），因为脚本被重新加载了一遍。

为什么子进程能访问目标函数外的导入模块和函数？ #

拿你提供的代码举例：

from multiprocessing import Process, Pipe
def test1(): return "hello"
def simpleChildProcess( childPipe ):
    # simpleChildProcess可以访问test1函数
    foo = test1()
    childPipe.send( foo )
parentPipe, childPipe = Pipe()
childProcess = Process( target=simpleChildProcess, args=(childPipe,) )
childProcess.start()
print "Pipe Contains: %s" % parentPipe.recv()

这里的test1是定义在模块全局作用域的函数，不管是fork还是spawn模式，子进程都能拿到它：

• 如果是fork模式：子进程直接继承了父进程内存里已经定义好的test1函数对象，自然能调用；
• 如果是spawn模式：子进程启动时会重新执行整个脚本（这时候建议把启动代码放在if __name__ == '__main__':块里，避免无限创建子进程的坑），所以test1的定义会被重新加载，simpleChildProcess当然能调用它。

同样的道理，你导入的multiprocessing模块也是模块级别的，子进程要么通过fork继承过来，要么在spawn时重新导入，所以也能正常使用。

顺便提个Windows下的小优化：把你的代码改成这样更规范，避免踩坑：

from multiprocessing import Process, Pipe

def test1(): return "hello"

def simpleChildProcess( childPipe ):
    foo = test1()
    childPipe.send( foo )

if __name__ == '__main__':
    parentPipe, childPipe = Pipe()
    childProcess = Process( target=simpleChildProcess, args=(childPipe,) )
    childProcess.start()
    print "Pipe Contains: %s" % parentPipe.recv()

额外注意点 #

• 不是所有内容都能被继承/访问：比如父进程中打开的网络连接、一些非可序列化（picklable）的对象，在子进程中可能无法正常使用，尤其是spawn模式下，传递给子进程的参数必须是能被pickle序列化的；
• 写时复制的局限性：如果父进程在创建子进程后修改了某个全局变量，子进程看不到这个修改（因为修改时已经复制了内存区域），反之亦然。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ThunderJack