并发运行两个线程,它们都操纵单个变量

Question

这是我的代码:

import threading
x=0
class a(threading.thread)
    def run(self):
        global x
        for i in range(1000000):
             x+=1

class b(threading.thread)
    def run(self):
        global x
        for i in range(1000000):
             x-=1
def run():
    a().start()
    b().start()
    //after both thread done
    print x
run()

我希望这显示我0(x = 0),但每次我运行它的结果是非常不同(小于零)
它有什么问题？

Answer 1

比赛条件.实际操作x += 1大致是:

1. 加载值 x
2. 计算 x + 1
3. 将计算值存储到 x

除了线程之外,您可能会在步骤1之后和步骤3之前被其他线程抢占(无论是在2之前还是之后都无关紧要).如果另一个线程看到未递增的值,减去该值,然后在存储递减的值之前存储递增的值,则只需删除一个增量; 如果他们在你做之前存放,你就减少了.

您需要锁定对共享变量的访问以确保操作以原子方式运行:

import threading
x=0
xlock = threading.Lock()
class a(threading.Thread):
    def run(self):
        global x
        for i in range(1000000):
             with xlock:
                 x+=1

class b(threading.Thread):
    def run(self):
        global x
        for i in range(1000000):
             with xlock:
                 x-=1

这可能会引入相当多的开销,因此触及共享变量的其他替代方案可能是更好的选择(以牺牲具有不同的行为为代价).