Python 多线程的问题

[chaleaoch]

total = 0

def add():
    #1. dosomething1
    #2. io 操作
    # 1. dosomething3
    global total
    for i in range(1000000):
        total += 1
def desc():
    global total
    for i in range(1000000):
        total -= 1

import threading
thread1 = threading.Thread(target=add)
thread2 = threading.Thread(target=desc)
thread1.start()
thread2.start()

thread1.join()
thread2.join()
print(total) # 178412

为啥不是 0. 已经做好被喷准备.

[simapple]

加锁

[chanchancl]

简单来说 total 不是线程安全的，
这个不只在 Python 中会出现，而是任何多线程语言下都会出现的现象，
解决方案就是访问前加锁，
或者用原子操作

不过我感觉你是来钓鱼的

[chaleaoch]

@chanchancl 不是钓鱼 python 不是有 GIL 吗?

[reself]

@chaleaoch GIL：执行是单线程的，不代表线程的上下文是受保护的。即单线程的执行方式!=线程安全。

[sujin190]

你可以 dis 看下生成的字节指令就知道了，+= 1 也是需要好多条指令的，python 的 GIL 应该只是在单条字节指令保证原子性吧，但是你一行代码很多时候都是多条字节指令的吧

[chenxytw]

+= 和 -= 不是原子的

[xiaolinjia]

1. GIL 意思是任何时候只有一个线程运行
2. 因为增量赋值不是原子操作，具体可看 dis.dis('a += 1') 的字节码不止一步
3. 线程是系统调度的，你不知道何时切换
4. 好，那你怎么就知道在做增量赋值的字节码某一步的时候，不会切换到了另一个线程呢？

[lithbitren]

全局定义一个 lock = threading.Lock()，+=、-=之前增加一个 with lock:的块

[jugelizi]

典型程序员思维。
难道一百个男生 一百个女生。
就一定是每个男生都有对象吗

[vagrantear]

@jugelizi 程序员确实想每个男生都有对象（逃

[dahuahua]

GIL 锁也不一定安全，任何指令运行都是有一个周期的，到时间还是乖乖把锁交出去了。

[CzaOrz]

我猜你是这样想的...

无论先后，只要有 1000000 的+或者-执行，那么最后的结果肯定为 0，
比如先执行 999999 次+，执行 1 次-，再跑 1 次+，再跑 999999 次-，
无论过程如何，结果都应该为 0 才对

实际 pythonGIL 全局解释器，若无其他因素，应该是每个线程执行 100 字节，就会释放锁，执行其他线程
两个线程共同操作同一个全局变量，就会导致结果不可预测，
你已经没有办法模拟出内部的具体执行流程了，就像你的数据结果 178412 没有任何意义
多跑几次也会是不一样的结果

像楼上大佬们说的安全、加锁之类的，就是为了保证每次能够完整的执行一次+或者-

[yuruizhe]

个人猜测
1.初始 count=0
2.线程 add 取 count=0
3.线程 desc 取 count=0
4.线程 add 计算 tmp=count+1=0
5.线程 desc 计算 tmp=count-1=-1
6.线程 desc 写入 count=-1
7 线程 add 写入 count=1
...
由于调度，某些写入操作的数值被覆盖掉了，没被下一次计算正确读取

[wuwukai007]

+= 不是线程安全的

[black11black]

你可以 global list,然后在每个线程里 for ... list.append(1),最后 sum(list)大概就能得到你想要的结果了。狗头

[chanchancl]

@chaleaoch
GIL 保证同时只有一个线程运行，但是并不保证多线程之间的执行顺序。
比如
Thread1 Thread2
Lock GIL
read total,0
add total,1
此时进入休眠
Unlock GIL
Lock GIL
read total, 0
add total, 1
write total, 1
休眠
Unlock GIL
Lock GIL
write total
此时 total 的值还是 1
Unlock GIL

总的来说，GIL 保护的是解释器级别的数据安全，比如对象的引用计数，垃圾分代数据等等，具体参考垃圾回收机制。而对于程序中自己定义的数据则没有任何的保护效果，所以当程序中出现了共享自定义的数据时就要自己加锁。
这句话来自 : https://www.cnblogs.com/liuxiaolu/p/10215629.html

[chanchancl]

完了，v2 把我的空格吞了，
总之上面的回复，

Lock GIL
read total,0
add total,1
此时进入休眠
Unlock GIL
这一部分，由线程一执行

Lock GIL
read total, 0
add total, 1
write total, 1
休眠
Unlock GIL
这一部分，由线程二执行

Lock GIL
write total
此时 total 的值还是 1
Unlock GIL
这一部分，由线程一执行

其实由线程几执行无所谓，重要的是这里有一个切换进程的动作。
Python 的解释器你可以理解为一个可以执行指令的 CPU

而赋值这些操作都不是原子的，不应该依赖 GIL 去做任何事，

GIL 本身也不是 Python 的特性，而是 CPython 这个实现的特性

[Fasion]

total += 1 不是一个原子操作，在 Python 虚拟机内部，由多条字节码构成，字节码是原子的：

>>> dis.dis(compile('total += 1', '', 'exec'))
1 0 LOAD_NAME 0 (total)
2 LOAD_CONST 0 (1)
4 INPLACE_ADD
6 STORE_NAME 0 (total)
8 LOAD_CONST 1 (None)
10 RETURN_VALUE

线程在任意字节码间都可能发生切换，因此多线程下可能会发生数值相互覆盖的问题。

对 Python 虚拟机实现该兴趣的童鞋可以关注我写的专栏： https://www.imooc.com/read/76，里面有详细介绍。

[Fasion]

专栏地址写得有点问题，更新一下： https://www.imooc.com/read/76