Python リストはマルチスレッド環境でスレッドセーフですか?

マルチスレッド環境におけるリストのスレッド セーフ

マルチスレッド プログラミングのコンテキストでは、リストがスレッド セーフであるかどうかという問題が生じます。この質問に対する答えは、はいでもあり、いいえでもあります。

はい、リスト自体はスレッドセーフです。 CPython の場合、グローバル インタープリター ロック (GIL) により、常に 1 つのスレッドだけが Python コードを実行できるようになり、リストへの同時アクセスやデータ破損が防止されます。他の Python 実装では、同じ効果を達成するために、きめ細かいロックや同期されたデータ構造を使用する場合があります。

ただし、リストのスレッド セーフは絶対的なものではありません。リスト構造自体はそのままですが、その内容は保護されない可能性があります。次の操作を考えてみましょう:

L[0] += 1

この操作は、マルチスレッド環境で L[0] を 1 ずつインクリメントすることを保証しません。複数のスレッドがこの操作を同時に実行しようとすると、競合状態が発生し、不正確な結果が生じる可能性があります。

その理由は、= が Python のアトミック操作ではないためです。アトミック操作とは、分割できず、他のスレッドによって中断できない操作です。算術代入を含むほとんどの Python 操作は、別のスレッドによってプリエンプトされる可能性のある中間 Python コード実行が含まれる可能性があるため、アトミックではありません。

この問題を軽減するには、マルチスレッド環境ではキューを使用することをお勧めします。保護されていないリスト。キューはアイテムの取得と削除のためのアトミック操作を提供し、同時アクセスが存在する場合でも正しいアイテムが取得または削除されることを保証します。

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