CPython 中的静态全局变量不安全吗？答案

【问题标题】：Are static global variables in CPython unsafe?CPython 中的静态全局变量不安全吗？
【发布时间】：2012-05-14 22:20:00
【问题描述】：

在我用 python 函数包装的一个 C++ 源文件中，有人包含以下内容：

namespace some_namespace 
{ 
  static double some_double; 
}

float function_that_uses_some_double(float input) { 
  // implementation
  return result; 
}

静态全局 some_double 只在函数内部使用，因此如果我将它包装在 CPython 函数中并在单线程代码中调用它，则该变量一次只能被一个函数使用。这很丑陋，但那里没有问题。我的问题是如果我使用会发生什么：

threading 模块，或
multiprocessing 模块。

当我有多个进程和/或线程使用此模块时，它们会相互干扰吗？

【问题讨论】：

标签： c++ multiprocessing cpython

【解决方案1】：

如果您使用 threading 模块，那么所有函数将简单地共享该全局变量。 python 中的线程在字节码边界之间切换，因此锁定不是问题。

如果您使用多处理模块，情况会有所不同，这在一定程度上取决于您对多处理的使用。 Python 从单个进程开始，因此全局变量只有一个副本。当您开始使用多处理（即从主进程派生新的 Python 进程）时，该变量的值将被复制到子进程（任务）中，但这些进程将各自拥有自己的全局变量副本。

如果您设置了一个共享内存段（带有 MAP_SHARED 的 mmap）并且变量是一个指针，那么指向的位置将被共享，您将需要使用锁定。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您要更改 some_double（我假设您是因为它不是 const 变量），那么如果您使用多个线程，则必须进行某种锁定（例如互斥锁）。

【讨论】：

这不是问题所在。仅从 CPython（使用其臭名昭著的 GIL）调用函数这一事实可能会发生很大变化。而且您也没有解决多处理问题。
我认为，如果您的线程创建是在 Python 中创建的，而 Python 又会调用您的 CPython 函数，那么 Python 会自动为您完成锁定（通过 GIL）。但是如果你在你的 C++ 代码中创建线程，你必须自己获取、锁定、释放 GIL。抱歉，我不熟悉 Python 多进程模块。
线程只能在 python 中创建。不过，他们每个人都可以调用这个函数。