0

0

Python多线程内存共享方案 Python多线程共享内存的几种方式

看不見的法師

看不見的法師

发布时间:2025-11-13 12:41:29

|

971人浏览过

|

来源于php中文网

原创

Python多线程内存共享方式包括:1. 全局变量配合Lock确保线程安全,适用于简单数据共享;2. queue.Queue实现线程安全通信,适合生产者-消费者模型;3. threading.local为线程提供独立数据副本,避免状态冲突;4. multiprocessing.shared_memory(Python 3.8+)共享大块二进制数据如NumPy数组,需手动同步。应根据场景选择合适机制并处理线程安全。

python多线程内存共享方案 python多线程共享内存的几种方式

Python多线程中,由于全局解释器锁(GIL)的存在,虽然多线程在CPU密集型任务中无法真正并行执行,但在IO密集型场景下仍具有实用价值。而在线程之间共享数据是常见需求。以下是几种常用的内存共享方式及其使用场景和注意事项。

1. 共享全局变量

最直接的共享方式是使用模块级的全局变量。所有线程都可以读写同一个变量,但由于Python对象的可变性不同,需注意线程安全。

说明: - 对于不可变类型(如int、str),直接赋值会创建新对象,其他线程不可见。 - 可变类型(如list、dict)可以在原地修改,多个线程看到的是同一对象。

建议:

  • 使用 threading.Lock 保护共享资源,避免竞态条件。
  • 示例:
    import threading
    

data = [] lock = threading.Lock()

def add_item(value): with lock: data.append(value)

t1 = threading.Thread(target=add_item, args=(1,)) t2 = threading.Thread(target=add_item, args=(2,)) t1.start(); t2.start() t1.join(); t2.join()

2. 使用 queue.Queue 实现线程间通信

queue.Queue 是线程安全的队列实现,适合生产者-消费者模型。

立即学习Python免费学习笔记(深入)”;

优点: - 内置锁机制,无需手动加锁。 - 支持阻塞操作(put/get 可设置超时)。 - 可控制缓冲区大小,防止内存溢出。

使用示例:

import queue
import threading

q = queue.Queue(maxsize=5)

OpenMP多线程编程指南 WORD版
OpenMP多线程编程指南 WORD版

本文档主要讲述的是OpenMP多线程编程指南;OpenMP是由OpenMP Architecture Review Board牵头提出的,并已被广泛接受的,用于共享内存并行系统的多线程程序设计的一套指导性注释(Compiler Directive)。OpenMP是一种面向共享内存以及分布式共享内存的多处理器多线程并行编程语言,能被用于显示指导多线程、共享内存并行的应用程序编程接口。希望本文档会给有需要的朋友带来帮助;感兴趣的朋友可以过来看看

下载

def producer(): for i in range(5): q.put(i) # 自动阻塞当队列满 print(f"Produced {i}")

def consumer(): while True: item = q.get() if item is None: break print(f"Consumed {item}") q.task_done()

3. 使用 threading.local 创建线程局部存储

虽然这不是“共享”,但用于避免共享冲突的一种策略:为每个线程提供独立的数据副本。

适用场景: - 需要每个线程有独立状态(如数据库连接、用户上下文)。 - 防止变量污染。

示例:

import threading

local_data = threading.local()

def process(name): local_data.name = name print(f"Hello {local_data.name}")

t1 = threading.Thread(target=process, args=("Alice",)) t2 = threading.Thread(target=process, args=("Bob",))

4. 使用 multiprocessing.shared_memory(限Python 3.8+)

虽然名字叫 multiprocessing,但从Python 3.8起,shared_memory 模块也可被线程使用,尤其适合共享大块二进制数据(如NumPy数组)。

特点: - 共享真实内存区域,节省复制开销。 - 需手动管理生命周期(创建/释放)。 - 线程间访问仍需同步机制

示例(共享NumPy数组):

from multiprocessing import shared_memory
import numpy as np
import threading

创建共享内存

a = np.array([1, 2, 3, 4]) shm = shared_memory.SharedMemory(create=True, size=a.nbytes) buf = np.ndarray(a.shape, dtype=a.dtype, buffer=shm.buf) buf[:] = a[:]

def modify_array(offset): buf[offset] += 10

t1 = threading.Thread(target=modify_array, args=(0,)) t2 = threading.Thread(target=modify_array, args=(1,)) t1.start(); t2.start() t1.join(); t2.join()

print(buf) # 查看结果 shm.close() # 使用完释放 shm.unlink() # 删除共享内存

基本上就这些常见的Python多线程内存共享方案。根据实际需求选择:简单共享用全局变量加锁,通信用Queue,隔离状态用threading.local,大数据用shared_memory。关键是处理好线程安全问题。

相关专题

更多
python开发工具
python开发工具

php中文网为大家提供各种python开发工具,好的开发工具,可帮助开发者攻克编程学习中的基础障碍,理解每一行源代码在程序执行时在计算机中的过程。php中文网还为大家带来python相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

715

2023.06.15

python打包成可执行文件
python打包成可执行文件

本专题为大家带来python打包成可执行文件相关的文章,大家可以免费的下载体验。

625

2023.07.20

python能做什么
python能做什么

python能做的有:可用于开发基于控制台的应用程序、多媒体部分开发、用于开发基于Web的应用程序、使用python处理数据、系统编程等等。本专题为大家提供python相关的各种文章、以及下载和课程。

739

2023.07.25

format在python中的用法
format在python中的用法

Python中的format是一种字符串格式化方法,用于将变量或值插入到字符串中的占位符位置。通过format方法,我们可以动态地构建字符串,使其包含不同值。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

617

2023.07.31

python教程
python教程

Python已成为一门网红语言,即使是在非编程开发者当中,也掀起了一股学习的热潮。本专题为大家带来python教程的相关文章,大家可以免费体验学习。

1235

2023.08.03

python环境变量的配置
python环境变量的配置

Python是一种流行的编程语言,被广泛用于软件开发、数据分析和科学计算等领域。在安装Python之后,我们需要配置环境变量,以便在任何位置都能够访问Python的可执行文件。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

547

2023.08.04

python eval
python eval

eval函数是Python中一个非常强大的函数,它可以将字符串作为Python代码进行执行,实现动态编程的效果。然而,由于其潜在的安全风险和性能问题,需要谨慎使用。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

574

2023.08.04

scratch和python区别
scratch和python区别

scratch和python的区别:1、scratch是一种专为初学者设计的图形化编程语言,python是一种文本编程语言;2、scratch使用的是基于积木的编程语法,python采用更加传统的文本编程语法等等。本专题为大家提供scratch和python相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

697

2023.08.11

桌面文件位置介绍
桌面文件位置介绍

本专题整合了桌面文件相关教程,阅读专题下面的文章了解更多内容。

0

2025.12.30

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
最新Python教程 从入门到精通
最新Python教程 从入门到精通

共4课时 | 0.6万人学习

Django 教程
Django 教程

共28课时 | 2.6万人学习

SciPy 教程
SciPy 教程

共10课时 | 0.9万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号