是python变量赋值原子？

Question

假设我正在使用signal处理程序来处理间隔计时器.

def _aHandler(signum, _):
  global SomeGlobalVariable
  SomeGlobalVariable=True

我可以设置SomeGlobalVariable而不必担心,在设置SomeGlobalVariable(即Python VM正在执行字节码来设置变量)的不太可能的情况下,信号处理程序中的赋值会破坏某些东西吗？(即亚稳态)

更新:我特别感兴趣的是在处理程序之外进行"复合赋值".

(也许我在想"低级别",这一切都在Python中得到了解......来自嵌入式系统的背景,我不时有这些冲动)

Answer 1

简单的赋值简单变量是"原子"又名线程(复合赋值如+=或转让的项目或对象的属性不需要,但你的例子是一个简单的赋值给一个简单的,虽然全球性的,可变的,因此是安全的).

Answer 2

Google的风格指南不建议这样做

我并不是说Google样式指南是最终的真理，但“线程”部分的基本原理提供了一些见解（突出之处是我的观点）：

不要依赖内置类型的原子性。

尽管Python的内置数据类型（例如字典）似乎具有原子操作，但在某些极端情况下它们不是原子操作（例如，如果将__hash__或__eq__实现为Python方法），则不应依赖其原子性。您也不应该依赖于原子变量赋值（因为这又取决于字典）。

使用Queue模块的Queue数据类型作为线程之间通信数据的首选方式。否则，请使用线程模块及其锁定原语。了解条件变量的正确用法，以便可以使用threading.Condition而不是使用较低级别的锁。

所以我的解释是，在Python中，一切都像dict，并且当您a = b在后端进行操作时globals['a'] = b，这很不好，因为dict 不一定是线程安全的。

对于单个变量，Queue这不是理想的选择，因为我们希望它仅包含一个元素，并且我无法在stdlib中找到可以自动同步.set()方法的理想容器。所以现在我只做：

import threading

myvar = 0
myvar_lock = threading.Lock()
with myvar_lock:
    myvar = 1
with myvar_lock:
    myvar = 2

有趣的是Martelli似乎并不介意 Google样式指南的建议:-)（他在Google工作）

我想知道CPython GIL是否对以下问题有影响：CPython 中的全局解释器锁（GIL）是什么？

该线程还表明CPython字典是线程安全的，包括以下词汇表引用，明确引用了该词汇表：https://docs.python.org/3/glossary.html#term-global-interpreter-lock

通过使对象模型（包括关键的内置类型，如dict）隐式地安全地防止并发访问，从而简化了CPython的实现。

Answer 3

您可以尝试dis查看底层字节码。

import dis

def foo():
    a = 1


dis.dis(foo)

产生字节码：

# a = 1
5             0 LOAD_CONST               1 (1)
              2 STORE_FAST               0 (a)

所以赋值是一个单独的 python 字节码（指令 2），它在 CPython 中是原子的，因为它一次执行一个字节码。

而添加一个a += 1：

def foo():
    a = 1
    a += 1

产生字节码：

# a+=1
6             4 LOAD_FAST                0 (a)
              6 LOAD_CONST               1 (1)
              8 INPLACE_ADD
             10 STORE_FAST               0 (a)

+= 对应4条指令，不是原子指令。