Python 中与 Java volatile 相等的变量

Question

Python中是否有与Java volatile 概念相当的东西？

在Java中有一个关键字volatile。据我所知，当我们在声明变量时使用volatile，那么对该变量值的任何更改将对同时运行的所有线程可见。

我想知道在Python中是否有类似的东西，这样当一个变量的值在一个函数中被改变时，它的值将对同时运行的所有线程可见。

- Pablo

Answer 1

据我所知，当我们在变量声明时使用volatile关键字，该变量的任何更改都将对同时运行的所有线程可见。 volatile比这个复杂一些。 volatile确保Java将变量值存储和更新在主内存中。如果没有volatile，JVM可以自由地将值存储在CPU缓存中，这会导致对值的更新在不同CPU核上运行的不同线程（在同一个核上并发运行的线程将看到该值）看不到。

Python从不这样做。 Python将所有对象存储在堆中，即主内存中。此外，由于Python解释器循环如何使用锁定（GIL），每次只有一个线程会活跃地运行Python代码。永远不存在不同线程在不同CPU上运行Python解释器循环的情况。

因此，在Python中您无需使用volatile，因为不存在这样的概念，并且您不必担心它。

- Martijn Pieters

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有趣。这会使得某些多线程应用程序的Python运行变慢吗？ - Dici

GIL不就是CPython的一种实现吗？ - Mark Rotteveel

@Dici：是的，CPython不能并行运行Python代码，只能并发运行。（从Python生成的本地代码不受此限制，因此numpy和其他扩展程序不受此限制）。 - Martijn Pieters

是的，但 IronPython、Jython 和 PyPy 也没有 volatile，因为它们也只是在堆上使用对象。 - Martijn Pieters

在单个CPU上快速在线程之间切换意味着这些线程是并发运行的。在两个不同CPU核心上同时运行两个线程意味着它们是并行运行的。Python只能做前者。 - Martijn Pieters

Answer 2

关键字"global"就是你要找的：

import threading

queue = []
l = threading.Lock()

def f():
    global queue
    l.acquire()
    queue.append(1)
    l.release()

def g():
    print(queue)

threads = [
    threading.Thread(target=f),
    threading.Thread(target=g)
]
for t in threads:
    t.start()
for t in threads:
    t.join()

- Oyono

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谢谢，你的代码中 queue = [] 怎么样？由于它在所有函数之外声明，它不也被视为全局变量吗？ - Pablo

关键字 global 的作用是允许您修改程序中其他地方绑定的变量。如果不这样做，您只能对其进行“读取”访问。 - Oyono

这与“全局”无关。 OP所讨论的问题同样适用于Python实例属性，这些属性在Python中完全可见，并且可以在Java中设置为“public”。 - Martijn Pieters

此外，由于您在代码中从未尝试绑定到“queue”名称，因此“global queue”语句完全是多余的。它可以从您的示例中删除，而不会影响行为。 - Martijn Pieters