グローバル インタープリター ロック (GIL) とは何ですか? マルチスレッド Python のパフォーマンスにどのような影響を与えますか?

CPython のグローバル インタープリター ロック (GIL) を理解する

CPython のグローバル インタープリター ロック (GIL) は、複数のスレッドを防止するメカニズムですPython バイトコードを同時に実行しないようにします。データの整合性は確保されますが、マルチコア システム上のマルチスレッド アプリケーションのパフォーマンスが制限される可能性もあります。

GIL が問題になる理由:

マルチコア環境では、異なるコアを利用してスレッドが同時に実行される可能性があります。ただし、GIL は Python インタープリターの内部へのアクセスをシリアル化します。つまり、一度に 1 つのスレッドだけがバイトコードを実行できます。その結果、マルチスレッドの Python アプリケーションは利用可能なコアを完全に活用できず、パフォーマンスが低下する可能性があります。

Python の実行への影響:

GIL は次の場合に問題になります。

• I/O バウンドタスク: スレッドが I/O 操作の実行をブロックされている場合、GIL は他のスレッドの実行を妨げ、潜在的なスレッドの枯渇につながります。
• マルチプロセッシング: 複数の処理に依存するマルチプロセッシング。 Python プロセスは GIL を回避できますが、オーバーヘッドが発生するため、すべてのプロセスに適しているわけではありません。

現在の取り組み:

CPython の GIL 問題に対処するために、特に「GILectomy」イニシアチブを通じて多大な取り組みが行われてきました。目標は、GIL を削除するか、その影響を軽減するメカニズムを導入して、Python がマルチコア システムを完全に活用できるようにすることです。

GIL インタラクションの理解:

Python として開発者の場合、C 拡張機能を作成しない限り、通常は GIL に直接遭遇することはありません。ただし、C 拡張機能の作成者にとって、特にブロック操作の場合は GIL 処理を実装することが不可欠です。 I/O のブロック中に GIL を解放しないと、他のスレッドが実行できなくなる可能性があります。

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