Gil和线程安全

Question

老师没讲明白一个问题，为什么走了gil，还不能保证现成安全，还得自己加锁，那要他何用？

Answer 1

PegasusWang 2019-03-19 23:50:40

GIL 保证了同时间最多只能有一个线程执行字节码，它保证的是字节码层面的线程安全。但是多字节码操作无法保证对数据结构的访问是安全的。

我给举个例子。对于 a += 1，可以认为它有三步骤。分别是获取 a 的值，自增操作，最后保存回 a 变量。这个操作需要多个字节码操作，不是原子操作。（python 很多内置数据结构的操作都是原子的，比如直接赋值，这些是线程安全的）

1. load a

2. incr a 

3. save a

   
   

假设 a=0，现在有两个线程A,B 在 执行，执行一个线程(A)的过程中有可能切换到另一个线程(B)，时序图如下：

    

这张图基本就说明了问题，不知道看懂了咩？这里 期望的是2个线程应该是自增了两次，结果是2，但是这种情况下小概率会发生就是结果还是1.

如果 你给整个步骤加了锁，执行的时候整个操作不会切换，也就不会出现这种问题。

还有个参考可以看看，虽然感觉没人回答的比较直白：

https://www.zhihu.com/question/23030421

• 提问者 思君满月 #1

  老师，我感觉我钻进了死胡同，久久不能自拔。我迷惑的点是：字节码的原子性跟GIL有没有关系，如果字节码本来就是原子操作，那GIL显然就没有意义了。后面百度发现“CPU指令”是原子操作，突然意识到CPU指令跟Python的字节码指令不在一个维度。所以我做了下面的假设：CPU指令具有原子性的，这是操作系统保障的，而Python的字节码指令并不等价于CPU指令（一个字节码可能有多个CPU指令构成），不具有原子性。所以GIL就是保证字节码的原子性。如果我的理解是对的，那我就明白了，如果不对，还请老师指点一下。

• PegasusWang 回复 提问者 思君满月 #2

  可以这么认为，没大毛病。一个字节码操作对应多个汇编指令

• 木下无月 回复 提问者 思君满月 #3

  感谢 你这么说一下我也理解了

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