哪些操作可以在不获取 GIL 的情况下并行完成？ [复制]答案

【问题标题】：Which operations can be done in parallel without grabbing the GIL? [duplicate]哪些操作可以在不获取 GIL 的情况下并行完成？ [复制]
【发布时间】：2014-12-14 01:42:57
【问题描述】：

我正在研究将 Python 嵌入到多线程 C++ 程序中，并使用 numpy 并行进行简单计算。

换句话说，我使用PyRun_SimpleString 来调用numpy 函数。如果我只写入现有的 numpy 数组，并且注意不要从不同的线程修改同一个数组，是否需要获取 GIL？

编辑，如 cmets 中所述，此处已解决：Global Interpreter Lock and access to data (eg. for NumPy arrays)

一个可能的解决方案是使用负责释放 GIL 的 ctypes 直接使用 numpy c 接口：https://stackoverflow.com/a/5868051/419116

对于后代，当您尝试在不获取 GIL 的情况下执行“a*=2”时实际发生的情况如下：

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0x0000000000acc242 in PyImport_GetModuleDict ()
    at python_runtime/v2_7/Python/import.c:433
433     PyInterpreterState *interp = PyThreadState_GET()->interp;

#0  0x0000000000acc242 in PyImport_GetModuleDict ()
    at python_runtime/v2_7/Python/import.c:433
#1  0x0000000000accca1 in PyImport_AddModule (
    name=0x13e9255 <.L.str53> "__main__")
    at python_runtime/v2_7/Python/import.c:672
#2  0x0000000000aab29f in PyRun_SimpleStringFlags (
    command=0x13e8831 <.L.str10> "a*=2", flags=0x0)
    at python_runtime/v2_7/Python/pythonrun.c:976
#3  0x00000000008e3300 in main (argc=1, argv=0x7fffd2226ec0)
    at python_embed/interactive_nogil.cc:56

这里PyThreadState_GET 是_PyThreadState_Current 的宏，它是一个空指针。所以显然抓住 GIL 还涉及设置任何 Python 操作所需的一些 Thread 变量

【问题讨论】：

@YaroslavBulatov 任何不涉及 Python 对象的操作...

标签： python numpy python-internals

【解决方案1】：

PyRun_SimpleString 需要 GIL，因为它调用 Python 解释器。如果您使用 PyRun_SimpleString 而不拥有 GIL，则该进程将出现段错误。

NumPy C API 的某些部分不需要 GIL，但只有不涉及 Python 对象或解释器的部分。一个例子是PyArray_DATA 宏。

【讨论】：