python多线程-共享全局变量

目录

• 多线程-共享全局变量
  • 多线程-共享全局变量
  • 列表当作实参传递到线程中
  • 总结
• 多线程-共享全局变量问题
  • 多线程开发可能遇到的问题
  • 测试1
  • 测试2

多线程-共享全局变量

多线程-共享全局变量

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("--执行线程之前, g_num = %d--" % g_num)

        t1 = threading.Thread(target=test1)
        t1.start()
    
        # 延时一会儿，确保线程t1中的事情能做
        time.sleep(1)

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

运行结果：

--执行线程之前, g_num = 200--
--test1, g_num = 205--
--test2, g_num = 205--

在上面的程序中。test1函数循环五次，每次将g_num全局变量加一并打印g_num的值，在test2函数中仅仅打印g_num的值。在t1线程中执行test1函数，在t2线程中执行test2函数，并在执行t2线程之前，延时一秒中来保证t1线程执行完毕。

列表当作实参传递到线程中

import threading
import time


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


g_nums = [1, 8, 9]


def test2(nums):
    
        # 确保test1中执行完毕
        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()

运行结果：

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

总结

• 在一个进程内的所有线程共享全局变量，很方便在多个线程间共享数据
• 缺点就是，线程是对全局变量随意修改可能造成多线程之间对全局变量的混乱（即线程非安全）

多线程-共享全局变量问题

多线程开发可能遇到的问题

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。

但是由于是多线程同时操作，有可能出现下面情况：

1. 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
2. 然后t2对得到的值进行加1并赋给g_num，使得g_num=1
3. 然后系统又把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。
4. 这样导致虽然t1和t2都对g_num加1，但结果仍然是g_num=1

测试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("--创建线程之前, 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("最终结果为：g_num=%d" % g_num)                                                

运行结果：

--创建线程之前, g_num = 0--
--test1, g_num = 100--
--test2, g_num = 200--
最终结果为：g_num=200

测试2

在测试1的基础上，向test1和test2方法传入的参数的值为：9999999

运行结果：

--创建线程之前, g_num = 0--
--test1, g_num = 13554011--
--test2, g_num = 13571206--
最终结果为：g_num=13571206

很显然，期待的结果为：9999999 + 9999999 = 19999998，而运行结果为：13571206。