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在 C/C++扩展程序中调用Python解释器时,使用全局解释器锁(GIL)来保

Python 𝄐 0
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在 C/C++扩展程序中调用Python解释器时,使用全局解释器锁(GIL)来保护Python对象免受多线程并发访问的影响。这意味着如果一个线程正在执行Python代码,则其他线程将被阻塞,直到该线程释放了GIL。

Python提供了一种机制,使C/C++扩展程序可以释放GIL,使得其他线程可以在此期间继续执行Python代码或者操作Python对象。这个机制是通过Py_BEGIN_ALLOW_THREADS和Py_END_ALLOW_THREADS宏实现的,其中Py_BEGIN_ALLOW_THREADS会释放GIL,而Py_END_ALLOW_THREADS则会重新获取GIL。

下面是一个简单的例子,演示如何在C/C++扩展程序中使用Py_BEGIN_ALLOW_THREADS和Py_END_ALLOW_THREADS宏。这个例子使用了time模块来模拟长时间运行的任务,同时提供了两个函数:一个是普通的Python函数,另一个是C/C++扩展程序中调用time模块的函数。


#include <Python.h>
#include <time.h>

static PyObject *long_running_task(PyObject *self, PyObject *args) {
long n;
PyArg_ParseTuple(args, "l", &n);

// 模拟长时间运行的任务
time_t start_time = time(NULL);
while (time(NULL) - start_time < n)
;

Py_RETURN_NONE;
}

static PyObject *long_running_task_with_gil_release(PyObject *self, PyObject *args) {
long n;
PyArg_ParseTuple(args, "l", &n);

// 释放GIL,模拟长时间运行的任务
Py_BEGIN_ALLOW_THREADS
time_t start_time = time(NULL);
while (time(NULL) - start_time < n)
;
Py_END_ALLOW_THREADS

Py_RETURN_NONE;
}

static PyMethodDef module_methods[] = {
{"long_running_task", long_running_task, METH_VARARGS, NULL},
{"long_running_task_with_gil_release", long_running_task_with_gil_release, METH_VARARGS, NULL},
{NULL, NULL, 0, NULL}
};

static struct PyModuleDef module_def = {
PyModuleDef_HEAD_INIT,
"example",
NULL,
-1,
module_methods
};

PyMODINIT_FUNC PyInit_example(void) {
return PyModule_Create(&module_def);
}


在这个例子中,long_running_task函数和long_running_task_with_gil_release函数都接受一个参数n,表示需要模拟多长时间的长时间运行任务。其中long_running_task函数没有释放GIL,而long_running_task_with_gil_release函数使用了Py_BEGIN_ALLOW_THREADS和Py_END_ALLOW_THREADS来释放GIL。

当调用long_running_task函数时,由于没有释放GIL,其他线程将会被阻塞,直到该函数执行完毕。但是,当调用long_running_task_with_gil_release函数时,由于释放了GIL,其他线程可以在此期间继续执行Python代码或者操作Python对象。

注意:在C/C++扩展程序中使用Py_BEGIN_ALLOW_THREADS和Py_END_ALLOW_THREADS宏必须小心谨慎。如果没有正确地处理线程同步和资源共享,这可能会导致程序出现严重的问题,如死锁、数据竞争等。