python中的全局解释器锁GIL

全局解释器锁并不是由python语言标准规定，而是由CPython解释器实现的

产生原因：

python的内存管理使用了引用计数的方法，而多线程同时操作一个变量时，引用计数可能出错导致内存泄露或者异常销毁，一个解决办法当然是加锁，但是python并没有采用，一个是频繁的加锁解锁影响性能，二是多个锁处理不好的话存在死锁的隐患，python干脆搞了一个全局的锁，GIL，任何python线程在执行之前必须获得这把唯一的解释器锁，避免了频繁加解锁和死锁。

同时也带来了问题，就是多线程无法真正利用多核。

刚才说道的是内存管理的线程安全，另外多线程间数据一致性也是问题，总之gil是为了解释器实现层面的线程安全，是当初的设计层面决定，很多人都认为这是一个烂设计，是一个历史遗留包袱。

 

1.python中的线程是不是操作系统内核线程，pthread？

答案是肯定的。python中的线程就是对操作系统内核线程的封装或者说是映射。一一对应。因此，python线程也是由操作系统内核进行调度的。进行调度的时机也是由操作系统来决定。

 

2.如果线程被操作系统调度，得到了CPU时间片，就一定会真正得到执行吗？

答案是否定的。

在解释器内部，涉及到线程执行的代码类似下面：

while True
    r=gil.require()
    if r:
        code_line_counter=0
        for code in thread_python_codes:
            exec_python_code(code)
            code_counter+=1
            if code_counter>100:
                break
        gil.release()
    #此时线程挂起当前线程，比如sleep(), 让出CPU，操作系统调度机会
    #另外IO操作时会释放gil

a.对于python单线程程序来说，确实，只要被调度获得了CPU时间片，那肯定会执行，因为gil被单线程独占，不会发生竞争

b.对于python多线程程序来说，

如果是单核CPU，同一时刻虽然也只有一个线程被调度，可是由于被调度时，可能其他线程并未释放锁，故也不一定可以真正被执行。

如果是多核CPU，当某个线程被调度得到CPU时间片时，可能其他线程并未释放锁，故不一定可以真正被执行。同一时刻仍然只能由一个线程能获取gil.

 

3.有了gil，我们是否可以放心的编写多线程程序，而不用担心线程安全了呢？

答案是否定的。一个常见的例子就是n+=1，python解释器执行的基本单位是编译出的python字节码，而n+=1这条python代码编译出的字节码，通过dis模块可知如下：

分为 a.加载  b.相加 c.写入内存 三步，不是原子性的。

来源：CSDN

作者：cw437

链接：https://blog.csdn.net/cw437/article/details/104068139