python多線程-共享全局變量

目錄

• 多線程-共享全局變量
  • 多線程-共享全局變量
  • 清單當作實參傳遞到線程中
  • 總結
• 多線程-共享全局變量問題
  • 多線程開發可能遇到的問題
  • 測試1
  • 測試2

多線程-共享全局變量

多線程-共享全局變量

import threading
import time

g_num = 200 


def test1():
        global g_num
        for i in range(5):
                g_num += 1
        print("--test1, g_num = %d--" % g_num)


def test2():
        global g_num    
        print("--test2, g_num = %d--" % g_num)


if __name__ == "__main__":
    
        print("--執行線程之前, g_num = %d--" % g_num)

        t1 = threading.Thread(target=test1)
        t1.start()
    
        # 延時一會兒，確定線程t1中的事情能做
        time.sleep(1)

        t2 = threading.Thread(target=test2)
        t2.start()
           

運作結果：

--執行線程之前, g_num = 200--
--test1, g_num = 205--
--test2, g_num = 205--
           

在上面的程式中。

test1函數

循環五次，每次将

g_num

全局變量加一并列印

g_num

的值，在

test2函數

中僅僅列印

g_num

的值。在t1線程中執行test1函數，在t2線程中執行test2函數，并在執行t2線程之前，延時一秒中來保證t1線程執行完畢。

清單當作實參傳遞到線程中

import threading
import time


def test1(nums):
        nums.append(54)
        print("--test1, nums=", nums)


g_nums = [1, 8, 9]


def test2(nums):
    
        # 確定test1中執行完畢
        time.sleep(1)
        print("--test2, nums=", nums)


if __name__ == "__main__":
    
        t1 = threading.Thread(target=test1, args=(g_nums,))
        t1.start()

        t2 = threading.Thread(target=test2, args=(g_nums,))
        t2.start()

           

運作結果：

--test1, nums= [1, 8, 9, 54]
--test2, nums= [1, 8, 9, 54]
           

總結

• 在一個程序内的所有線程共享全局變量，很友善在多個線程間共享資料
• 缺點就是，線程是對全局變量随意修改可能造成多線程之間對全局變量的混亂（即線程非安全）

多線程-共享全局變量問題

多線程開發可能遇到的問題

假設兩個線程t1和t2都要對全局變量g_num(預設是0)進行加1運算，t1和t2都各對g_num加10次，g_num的最終的結果應該為20。

但是由于是多線程同時操作，有可能出現下面情況：

1. 在g_num=0時，t1取得g_num=0。此時系統把t1排程為”sleeping”狀态，把t2轉換為”running”狀态，t2也獲得g_num=0
2. 然後t2對得到的值進行加1并賦給g_num，使得g_num=1
3. 然後系統又把t2排程為”sleeping”，把t1轉為”running”。線程t1又把它之前得到的0加1後指派給g_num。
4. 這樣導緻雖然t1和t2都對g_num加1，但結果仍然是g_num=1

測試1

import threading
import time


g_num = 0 


def test1(num):
        global g_num
        for i in range(num):
                g_num += 1
        print("--test1, g_num = %d--" % g_num)


def test2(num):
        global g_num
        for i in range(num):
                g_num += 1
        print("--test2, g_num = %d--" % g_num)


if __name__ == "__main__":
    
        print("--建立線程之前, g_num = %d--" % g_num)

        t1 = threading.Thread(target=test1, args=(100,))
        t1.start()

        t2 = threading.Thread(target=test2, args=(100,))
        t2.start()
    
        while len(threading.enumerate()) != 1:
                time.sleep(1)
    
        print("最終結果為：g_num=%d" % g_num)                                                
           

運作結果：

--建立線程之前, g_num = 0--
--test1, g_num = 100--
--test2, g_num = 200--
最終結果為：g_num=200
           

測試2

在測試1的基礎上，向test1和test2方法傳入的參數的值為：9999999

運作結果：

--建立線程之前, g_num = 0--
--test1, g_num = 13554011--
--test2, g_num = 13571206--
最終結果為：g_num=13571206
           

很顯然，期待的結果為：9999999 + 9999999 = 19999998，而運作結果為：13571206。