Python 中多线程共享全局变量的问题

枫铃3年前 (2021-08-07)Python243

Python 中多个线程之间是可以共享全局变量的数据的。

但是,多线程共享全局变量是会出问题的。

假设两个线程 t1 和 t2 都要对全局变量 g_num (默认是0)进行加1运算,t1 和 t2 都各对 g_num 加10次,g_num 的最终的结果应该为20。

但是由于多线程是同时操作,有可能出现下面情况:

在 g_num=0 时,t1 取得 g_num=0。此时系统把 t1 调度为”sleeping”状态,把t2转换为”running”状态,t2 也获得 g_num=0。

然后 t2 对得到的值进行加1并赋给 g_num,使得 g_num=1 。

接着系统又把 t2 调度为”sleeping”,把 t1 转为”running”。线程t1又把它之前得到的0加1后赋值给g_num。

这样导致虽然 t1 和 t2 都对 g_num 加1,但结果仍然是 g_num=1。

先看例子:

'''
遇到问题没人解答?小编创建了一个Python学习交流QQ群:778463939
寻找有志同道合的小伙伴,互帮互助,群里还有不错的视频学习教程和PDF电子书!
'''
import threading
import time

g_num = 0

def work1(num):
    global g_num
    for i in range(num):
        g_num += 1
    print("----in work1, g_num is %d---" % g_num)

def work2(num):
    global g_num
    for i in range(num):
        g_num += 1
    print("----in work2, g_num is %d---" % g_num)

print("---线程创建之前g_num is %d---" % g_num)

t1 = threading.Thread(target=work1, args=(100,))
t1.start()

t2 = threading.Thread(target=work2, args=(100,))
t2.start()

# 确保子线程都运行结束
while len(threading.enumerate()) != 1:
    time.sleep(1)

print("2个线程对同一个全局变量操作之后的最终结果是:%s" % g_num)

运行结果:

---线程创建之前g_num is 0---
----in work1, g_num is 100---
----in work2, g_num is 200---

2个线程对同一个全局变量操作之后的最终结果是:200

乍一看,好像没出什么问题。那是因为数据太小了,我们现在把数据变大。

'''
遇到问题没人解答?小编创建了一个Python学习交流QQ群:778463939
寻找有志同道合的小伙伴,互帮互助,群里还有不错的视频学习教程和PDF电子书!
'''
import threading
import time

g_num = 0

def work1(num):
    global g_num
    for i in range(num):
        g_num += 1
    print("----in work1, g_num is %d---" % g_num)

def work2(num):
    global g_num
    for i in range(num):
        g_num += 1
    print("----in work2, g_num is %d---" % g_num)

print("---线程创建之前g_num is %d---" % g_num)

t1 = threading.Thread(target=work1, args=(1000000,))
t1.start()

t2 = threading.Thread(target=work2, args=(1000000,))
t2.start()

# 确保子线程都运行结束
while len(threading.enumerate()) != 1:
    time.sleep(1)

print("2个线程对同一个全局变量操作之后的最终结果是:%s" % g_num)

运行结果:

---线程创建之前g_num is 0---
----in work2, g_num is 1048576---
----in work1, g_num is 1155200---

2个线程对同一个全局变量操作之后的最终结果是:1155200

数越大,出现问题的概率越大,而且数据的偏差也越大。
结论

如果多个线程同时对同一个全局变量操作,会出现资源竞争问题,从而数据结果会不正确。

那能不能解决这个问题呢?

我们后面会讲同步和互斥锁的问题的。

通过同步和互斥锁,我们可以解决 Python 中多线程共享全局变量时发生错误的问题。

相关文章

利用python同步windows和linux文件

写python脚本的初衷,每次在windows编辑完文件后,想同步到linux上去,只能够登录服务器,...

爬虫基本原理

爬虫基本原理 一、爬虫是什么? 百度百科和维基百科对网络爬虫的定义:简单来说爬虫就是抓取目标网站内容的工具,一般是根据定义的行...

Django 函数和方法的区别

函数和方法的区别 1、函数要手动传self,方法不用传 2、如果是一个函数,用类名去调用,如果是一个方法...

Django 知识补漏单例模式

单例模式:(说白了就是)创建一个类的实例。在 Python 中,我们可以用多种方法来实现单例模式&#x...

Django基础知识MTV

Django简介 Django是使用Python编写的一个开源Web框架。可以用它来快速搭建一个高性能的网站。 Django也是一个MVC框架。但是在Dj...

Python mysql 索引原理与慢查询优化

一 介绍 为何要有索引? 一般的应用系统,读写比例在10:1左右,而且插入操作和一般的更新操作很少出现性能问题,...

发表评论

访客

看不清,换一张

◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法和观点。