多个线程调用同一个函数

Question

多个线程调用同一个函数

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假设我们有多个线程都调用同一个函数：

def foo 
  # do stuff ...
end

100.times do |i|
  Thread.new do
    foo
  end
end

如果两个或更多线程当前正在 foo 内部，它们是否共享 foo 内的相同局部变量？

这与我的第二个问题有关。线程是否具有单独的堆栈帧，或者它们在单个进程中共享堆栈帧？具体而言，当多个线程每个调用 foo 并在 foo 返回之前，堆栈上会有多个 foo 副本，每个副本都有自己的局部变量，还是堆栈上只有一个 foo 副本？

- Dustin Biser

2个回答

0

在方法内定义的局部变量不是共享的。但是，如果线程块的范围内存在相同对象的实例变量，则线程可以访问它。

例如：

def foobar
    puts "Foo is defined!" if defined?(foo)=='local-variable'
    foo = 5
end

如果被多个线程调用，就不会放置字符串。

但是以下内容需要使用互斥锁进行同步，因为存在竞态条件：

foo = {bar:5}
def foobar(value)
    value[:bar]+=5
end
15.times{|i| Thread.new{foobar foo}}

接下来，foo[:bar] 可能包含一个值为35，因为每次调用 foobar 都会改变哈希表 foo 中的一个值。

- robustus

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- d11wtq · Accepted Answer

是的，它们共享同样的变量。这是线程的一个关键元素，在只读环境下没有问题，但如果它们写入任何这些变量，则需要使用互斥锁并使线程同步，以便在任何给定时间仅有一个线程可以更改变量。有时，它们可能会调用间接更改数据的方法，因此在决定是否需要同步之前，您需要完全了解系统。

至于您的第二个问题，如果我理解您的问题，它们具有单独的堆栈帧，但是它们仍然共享内存中的相同数据。

为澄清起见，在以下示例中，本地变量zip由多个线程共享，因为它在当前范围内定义（线程不会更改作用域，它们只是在当前范围内启动一个单独的并行执行线程）。

zip = 42

t = Thread.new do
  zip += 1
end

t.join

puts zip # => 43

这里的连接救了我，但如果我保留它，显然线程就没有任何意义。如果我继续这样做，会很危险：

zip = 42

t = Thread.new do
  zip += 1
end

zip += 1

puts zip # => either 43 or 44, who knows?

那是因为你基本上有两个线程同时尝试修改zip。当你访问网络资源或递增数字等时，这就变得明显起来了。在下面的例子中，局部变量zip在一个全新的作用域内创建，所以两个线程实际上不是同时写入同一个变量：

def foo
  zip = 42
  zip += 1 # => 43, in both threads
end

Thread.new do
  foo
end

foo

有两个平行的堆栈被管理，每个堆栈都有自己的本地变量在foo方法内。

但是下面的代码很危险：

@zip = 42 # somewhere else

def foo
  @zip += 1
end

Thread.new do
  foo
end

foo

puts @zip # => either 43 or 44, who knows?

这是因为实例变量@zip可以在foo函数的范围之外访问，因此两个线程可能同时访问它。

这些“两个线程同时更改相同数据”的问题可通过在更改变量的代码段周围谨慎地放置互斥锁（锁）来解决。必须在创建线程之前创建互斥锁，因为在互斥锁的情况下，非常重要的一点是两个线程访问相同的互斥锁，以便知道它是否被锁定。

# somewhere else...
@mutex = Mutex.new
@zip   = 42

def foo
  @mutex.synchronize do
    @foo += 1
  end
end

Thread.new do
  foo
end

foo

puts @zip # => 44, for sure!

当执行流程到达 Mutex#synchronize 代码行时，会尝试锁定互斥锁。如果成功，它将进入块并继续执行。一旦块完成，互斥锁将再次解锁。如果互斥锁已经被锁定，线程将等待直到它再次变成自由状态......实际上这类似于一个只能同时通过一个人的门。

我希望这样能够解决您的问题。