python - 使用Thread和Process的不同结果

Question

我写了非常简单的代码:

n = 0
def calculate_n(number):
    global n
    for i in range(number):
        n += 1
    print n

def print_n():
    global n
    print "n= "
    print n

在主要部分:

if __name__ == '__main__':
    number = 1000000
    t1 = Process(target=calculate_n, args=(number,))
    t1.start()
    t2 = Process(target=calculate_n, args=(number,))
    t2.start()
    print_n()

它给出了结果:

n = 1000000

n = 1000000

应该如此。当我将 main 中的代码更改为这种情况时:

number = 1000000
t1 = Thread(target=calculate_n, args=(number, ))
t1.start()
t2 = Thread(target=calculate_n, args=(number,))
t2.start()

我总是得到不同的结果:

n = 1388791

n = 1390167

<小时/>

n = 1426284

n = 1427452

<小时/>

n = 1295707

n = 1297116

<小时/>

等等。

所以第一种情况相当简单。当我们执行 Process 时，代码在不同的进程中运行，并且两个不同的进程使用“不同的”全局变量 n，并且我总是得到预期的结果:1000000 和 1000000。

当我们在线程中执行它时，它们以某种方式分割全局变量 n，但我无法理解为什么结果总是不同......？

希望我能解释清楚，你会有所帮助..

提前谢谢您!

附注

最重要的是! 为什么不是 2 000 000？

结果应为 1 000 000 + 1 000 000 = 2 000 000

Answer 1

您的线程同时更新n，并且不一定会看到来自其他线程的更新。例如，两者完全同时更新值 1 的 n。 n 的值仅增加到 2，而不是 3。这种情况发生多次。因此，n 的值始终小于 2000000。

您需要查看全局变量:

from threading import Thread, RLock

lock = RLock()

n = 0
def calculate_n(number):
    global n
    for i in range(number):
        with lock:
            n += 1
    print n

def print_n():
    global n
    print "n= "
    print n



if __name__ == '__main__':
    number = 1000000
    t1 = Thread(target=calculate_n, args=(number, ))
    t1.start()
    t2 = Thread(target=calculate_n, args=(number,))
    t2.start()
    t1.join()
    t2.join()
    print_n()

输出:

1991917
2000000
n= 
2000000

这会大大减慢速度。锁定整个循环可以使事情变得更快:

def calculate_n(number):
    global n
    with lock:
        for i in range(number):
            n += 1
    print n

由于 GIL 线程无论如何都不会加速 CPU 密集型代码。 因此锁定整个循环消除了线程之间的大量切换和强制。