Sind Listen threadsicher?

Ich stelle fest, dass häufig empfohlen wird, Warteschlangen mit mehreren Threads anstelle von Listen und zu verwenden .pop(). Liegt das daran, dass Listen nicht threadsicher sind oder aus einem anderen Grund?

Listen selbst sind threadsicher. In CPython schützt die GIL vor gleichzeitigen Zugriffen auf sie, und andere Implementierungen achten darauf, für ihre Listenimplementierungen eine fein abgestimmte Sperre oder einen synchronisierten Datentyp zu verwenden. Obwohl Listen selbst nicht durch Versuche, gleichzeitig darauf zuzugreifen, beschädigt werden können, sind die Daten der Listen nicht geschützt. Beispielsweise:

L[0] += 1

Es wird nicht garantiert, dass L [0] tatsächlich um eins erhöht wird, wenn ein anderer Thread dasselbe tut, da +=es sich nicht um eine atomare Operation handelt. (Sehr, sehr wenige Operationen in Python sind tatsächlich atomar, da die meisten dazu führen können, dass beliebiger Python-Code aufgerufen wird.) Sie sollten Warteschlangen verwenden, da Sie aufgrund der Rasse möglicherweise das falsche Element erhalten oder löschen, wenn Sie nur eine ungeschützte Liste verwenden Bedingungen.

Um einen Punkt in Thomas' ausgezeichneten Antwort zu klären, soll erwähnt werden , dass append() ist Thread - sicher.

Dies liegt daran, dass keine Bedenken bestehen, dass sich die gelesenen Daten an derselben Stelle befinden, sobald wir sie schreiben . Die append()Operation liest keine Daten, sondern schreibt nur Daten in die Liste.

Hier ist eine umfassende, aber nicht erschöpfende Liste von Beispielen für listVorgänge und ob sie threadsicher sind oder nicht. Hoffnung , eine Antwort in Bezug auf die bekommen obj in a_listSprachkonstrukt hier .

Ich hatte kürzlich diesen Fall, in dem ich eine Liste kontinuierlich in einem Thread anhängen, die Elemente durchlaufen und prüfen musste, ob das Element bereit war. In meinem Fall war es ein AsyncResult und es nur dann aus der Liste entfernen, wenn es bereit war. Ich konnte keine Beispiele finden, die mein Problem klar demonstrierten. Hier ist ein Beispiel, das das kontinuierliche Hinzufügen zur Liste in einem Thread und das kontinuierliche Entfernen aus derselben Liste in einem anderen Thread demonstriert. Die fehlerhafte Version läuft problemlos mit kleineren Zahlen, aber halten Sie die Zahlen groß genug und führen Sie a aus einige Male und Sie werden den Fehler sehen

Die FLAWED-Version

import threading
import time

# Change this number as you please, bigger numbers will get the error quickly
count = 1000
l = []

def add():
    for i in range(count):
        l.append(i)
        time.sleep(0.0001)

def remove():
    for i in range(count):
        l.remove(i)
        time.sleep(0.0001)


t1 = threading.Thread(target=add)
t2 = threading.Thread(target=remove)
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()

print(l)

Ausgabe bei FEHLER

Exception in thread Thread-63:
Traceback (most recent call last):
  File "/Users/zup/.pyenv/versions/3.6.8/lib/python3.6/threading.py", line 916, in _bootstrap_inner
    self.run()
  File "/Users/zup/.pyenv/versions/3.6.8/lib/python3.6/threading.py", line 864, in run
    self._target(*self._args, **self._kwargs)
  File "<ipython-input-30-ecfbac1c776f>", line 13, in remove
    l.remove(i)
ValueError: list.remove(x): x not in list

Version, die Sperren verwendet

import threading
import time
count = 1000
l = []
lock = threading.RLock()
def add():
    with lock:
        for i in range(count):
            l.append(i)
            time.sleep(0.0001)

def remove():
    with lock:
        for i in range(count):
            l.remove(i)
            time.sleep(0.0001)


t1 = threading.Thread(target=add)
t2 = threading.Thread(target=remove)
t1.start()
t2.start()
t1.join()
t2.join()

print(l)

Ausgabe

[] # Empty list

Fazit

Wie in den früheren Antworten erwähnt, ist das Anhängen oder Löschen von Elementen aus der Liste selbst threadsicher. Was nicht threadsicher ist, ist, wenn Sie einen Thread anhängen und einen anderen einfügen