多进程编程中,如何保证共享变量的原子操作?
时间:2024-12-14 20:12:42 324浏览 收藏
IT行业相对于一般传统行业,发展更新速度更快,一旦停止了学习,很快就会被行业所淘汰。所以我们需要踏踏实实的不断学习,精进自己的技术,尤其是初学者。今天golang学习网给大家整理了《多进程编程中,如何保证共享变量的原子操作?》,聊聊,我们一起来看看吧!
多进程共享可操作变量的原子操作保证
问题提出
在涉及多进程共享可操作变量时,确保原子性操作至关重要,尤其是在对该变量进行增减或比较等操作时。
原因分析
在多进程场景下,多个进程会并发访问共享变量,如果不采取保护措施,可能会出现竞态条件,导致意外结果。例如,多个进程读取到相同的值,然后分别执行增减操作,最终结果与预期不符。
解决方案
可以使用以下方法确保原子性操作:
创建 manager 对象和锁
使用 multiprocessing.manager() 创建一个管理器对象,以允许进程间共享变量。然后,创建一把锁,用 multiprocessing.lock() 创建。
在计算函数中使用锁
在每个计算函数中,在修改共享变量之前,使用锁保护该部分代码。这样可以确保在任何时刻只有一个进程访问共享变量。
示例代码
以下是经过修改的示例代码,启用了原子性操作:
from concurrent.futures import ProcessPoolExecutor import ctypes from multiprocessing import Manager, Lock import os # 创建 Manager 和 Lock 对象 manager = Manager() m = manager.Value(ctypes.c_int, 0) lock = manager.Lock() def calc_number(x: int, y: int, _m: ValueProxy, total_tasks: int, _lock): # 模拟耗时计算 res = x**y # 使用锁保证原子性操作 with _lock: _m.value += 1 current_value = _m.value # 通知最终结果 if current_value == total_tasks: print(True) print(f"m_value: {current_value}, p_id: {os.getpid()}, res: {res}") def main(): # 任务参数 t1 = (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800) t2 = (80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10) len_t = len(t1) # 多进程执行任务 with ProcessPoolExecutor(max_workers=len_t) as executor: for x, y in zip(t1, t2): executor.submit(calc_number, x, y, m, len_t, lock) if __name__ == '__main__': main()
通过这些修改,即使在多进程环境中,共享变量的读取和增减操作也可以得到保证的原子性,从而避免了竞态条件。
今天关于《多进程编程中,如何保证共享变量的原子操作?》的内容介绍就到此结束,如果有什么疑问或者建议,可以在golang学习网公众号下多多回复交流;文中若有不正之处,也希望回复留言以告知!
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