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为什么Python中的一个线程对共享变量所做的更改对其他线程不可见?

multithreading python

fnclovers · 技术社区 · 2 年前

我正试图在多个线程中使用同一个变量,但变量的值并没有在线程间一致更新。例如,当线程1将变量更新为1时,线程2不会识别此更改,而是看到旧值。

这里有一个简单的代码示例来说明这个问题。当用户按下“a”键时,变量“QUERY”应更新并显示如下:

查询1:a
查询:a

但是,我得到的实际输出只有:

查询1:a

你能帮我理解为什么会发生这种情况以及如何解决吗?

import getch
import threading

QUERY = ""
EXIT_THREAD = False
def input_thread():
    global EXIT_THREAD
    last_query = ""
    while not EXIT_THREAD:
        if last_query != QUERY:
            last_query = QUERY
            print(f"Query: {QUERY}")

thread = threading.Thread(target=input_thread)
thread.start()
while True:
    char = getch.getch()
    if char == "\n":
        break
    elif char == "\x7f":
        QUERY = QUERY[:-1]
    else:
        QUERY += char
    print(f"Query1: {QUERY}")
# kill input thread
EXIT_THREAD = True
thread.join()

3 回复 | 直到 2 年前

ShadowRanger 2 年前

问题是 getch 模块编码不正确。它不会释放 the GIL (全局解释器锁定)当它阻止等待输入时,所以你的其他线程不会允许跑步。与锁同步并没有多大帮助;GIL已经在保护对的访问 QUERY .

问题是每次更改后 查询 ,你回到 getch ,锁定GIL。什么时候 getch 返回时,GIL已经过了足够的时间立即 ,另一个线程检查更改,看到 最后的 更改并报告它,主线程最终会重新获得控制权,但通常做得不够,无法在之前引起另一次GIL切换 getch 再次锁定它,另一个线程就再也没有机会运行并看到更改,直到 getch 下次返回。这可能会因Python版本而异(检查GIL的规则不时发生变化),但它总是很不稳定。

正确的解决方案是 getch 模块在进行阻塞调用之前在内部释放GIL,但如果失败,您可以在每次调用之前故意以GIL释放的方式进行阻塞,从而给另一个线程一些时间来运行 getch 调用,通过导入 time 模块,并添加睡眠以给其他线程时间查看最新的更改:

while True:
    time.sleep(0.001)  # Explicitly releases GIL for a millisecond
    char = getch.getch()

这得到了你所期望的行为,并且在技术上受比赛条件的限制另外涉及到线程,对于像这样的两个线程来说,这是非常可靠的。

Daniel Viglione 2 年前

尝试使用同步两个线程锁 .

lock = threading.Lock()

...

def input_thread():
    global EXIT_THREAD
    last_query = ""
    while not EXIT_THREAD:
        with lock:
            if last_query != QUERY:
                last_query = QUERY
                print(f'Query: {QUERY}')

thread = threading.Thread(target=input_thread)
thread.start()

while True:
    char = getch.getch()
    if char == "\n":
        break
    elif char == "\x7f":
        with lock:
            QUERY = QUERY[:-1]
    else:
        with lock:
            QUERY += char
    print(f"Query1: {QUERY}")

fnclovers 2 年前

而不是使用原件 getch 实现,我实现了 getch 来解决这个问题。

以下是工作代码:

import threading
import sys
import termios

def getch():
    fd = sys.stdin.fileno()
    old_settings = termios.tcgetattr(fd)
    term = termios.tcgetattr(fd)
    try:
        term[3] &= ~(termios.ICANON | termios.ECHO | termios.IGNBRK | termios.BRKINT)
        termios.tcsetattr(fd, termios.TCSAFLUSH, term)

        ch = sys.stdin.read(1)
    finally:
        termios.tcsetattr(fd, termios.TCSADRAIN, old_settings)
    return ch

QUERY = ""
EXIT_THREAD = False
def input_thread():
    global EXIT_THREAD
    last_query = ""
    while not EXIT_THREAD:
        if last_query != QUERY:
            last_query = QUERY
            print(f"Query: {QUERY}")

thread = threading.Thread(target=input_thread)
thread.start()
while True:
    char = getch()
    if char == "\n":
        break
    elif char == "\x7f":
        QUERY = QUERY[:-1]
    else:
        QUERY += char
    print(f"Query1: {QUERY}")
# kill input thread
EXIT_THREAD = True
thread.join()