複数のスレッドを使用するときにリストよりもキューが優先されるのはなぜですか?

複数のスレッドでキューを使用する理由

複数のスレッドを使用する場合、リストではなくキューを使用することが一般的なアドバイスです。このため、リストが同時にアクセスされた場合に本質的に安全ではないのかという疑問が生じます。

リストのスレッド セーフ

一般的な考えに反して、Python ではリスト自体はスレッド セーフです。 CPython などの実装では、リストへのアクセスが GIL (グローバル インタープリター ロック) によって確実に保護されますが、他の実装ではきめ細かいロックや同期されたデータ型が使用されます。したがって、同時アクセスによってリスト自体が破損することはありません。

リストのデータ整合性

ただし、データ構造としてのリストは保護されますが、リスト内のデータは保護されません。次の操作を考えてみましょう。

L[0] += 1

このインクリメント操作はアトミックではありません。つまり、複数のスレッドが同時に実行しようとすると、すべてのスレッドが値を正しくインクリメントできない可能性があります。これは、リストの内容の更新が同期されていないためです。

同時アクセス用のキュー

この問題に対処するために、リストの代わりにキューが使用されます。キューは本質的に要素の追加と削除のためのアトミックな操作を提供し、複数のスレッドによって同時にアクセスされた場合でも変更が正しく処理されることを保証します。

キューを使用すると、競合状態が回避され、正しい項目がリストから取得またはリストから削除されるようになり、データの破損が防止されます。

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