Python 3.10与其他版本的线程有何不同？

Question

对于一些简单的线程相关代码，例如：

import threading


a = 0
threads = []


def x():
    global a
    for i in range(1_000_000):
        a += 1


for _ in range(10):
    thread = threading.Thread(target=x)
    threads.append(thread)
    thread.start()


for thread in threads:
    thread.join()


print(a)
assert a == 10_000_000

我们会根据Python版本获得不同的行为。

对于3.10，输出如下：

❯ python3.10 b.py
10000000

对于3.9版本，输出结果为：

❯ python3.9 b.py
2440951
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/romka/t/threads-test/b.py", line 24, in <module>
    assert a == 10_000_000
AssertionError

由于我们没有获取任何锁定，所以对我来说，3.9的结果是显而易见的和预期的。问题是为什么和如何3.10获得了“正确”的结果，而不应该呢？

我正在审查Python 3.10的变更日志，没有任何与线程或GIL相关的内容可以带来这样的结果。

- Zada Zorg

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我不知道确切的答案，但根据 https://dev59.com/tXI-5IYBdhLWcg3wtaxq，Python 解释器应该只在每 X 条操作码之后切换活动线程。因此，可能是他们改变了 X 或者 += 语句使用了不同数量的操作码，这意外地使其线程安全。 - Tin Tvrtković

https://twitter.com/yhg1s/status/1460935209059328000?s=21 - Alex Waygood

有趣的测试：将 a += 1 更改为 a += int(1) 将会导致预期的较低数字再次出现。 - Kelly Bundy

Answer 1

一位核心开发者的回答：

Mark Shannon对快速操作码分派进行了重构，意外的后果： https://github.com/python/cpython/commit/4958f5d69dd2bf86866c43491caf72f774ddec97 -- INPLACE_ADD 操作码不再使用“慢”分派路径来检查中断等问题。

- Ned Batchelder