# Inicialización, Finalización e Hilos

Consulte también Configuración de inicialización de Python.

## Antes de la inicialización de Python

En una aplicación que incorpora Python, se debe llamar a la función `Py_Initialize()` antes de usar cualquier otra función de API Python/C; con la excepción de algunas funciones y variables de configuración global.

Las siguientes funciones se pueden invocar de forma segura antes de que se inicializa Python:

- Funciones de configuración:

  - `PyImport_AppendInittab()`

  - `PyImport_ExtendInittab()`

  - `PyInitFrozenExtensions()`

  - `PyMem_SetAllocator()`

  - `PyMem_SetupDebugHooks()`

  - `PyObject_SetArenaAllocator()`

  - `Py_SetPath()`

  - `Py_SetProgramName()`

  - `Py_SetPythonHome()`

  - `Py_SetStandardStreamEncoding()`

  - `PySys_AddWarnOption()`

  - `PySys_AddXOption()`

  - `PySys_ResetWarnOptions()`

- Funciones informativas:

  - `Py_IsInitialized()`

  - `PyMem_GetAllocator()`

  - `PyObject_GetArenaAllocator()`

  - `Py_GetBuildInfo()`

  - `Py_GetCompiler()`

  - `Py_GetCopyright()`

  - `Py_GetPlatform()`

  - `Py_GetVersion()`

- Utilidades:

  - `Py_DecodeLocale()`

- Asignadores de memoria:

  - `PyMem_RawMalloc()`

  - `PyMem_RawRealloc()`

  - `PyMem_RawCalloc()`

  - `PyMem_RawFree()`

Nota

Las siguientes funciones no deben llamarse antes de `Py_Initialize()`: `Py_EncodeLocale()`, `Py_GetPath()`, `Py_GetPrefix()`, `Py_GetExecPrefix()`, `Py_GetProgramFullPath()`, `Py_GetPythonHome()`, `Py_GetProgramName()` y `PyEval_InitThreads()`.

## Variables de configuración global

Python tiene variables para la configuración global para controlar diferentes características y opciones. De forma predeterminada, estos indicadores están controlados por opciones de línea de comando.

Cuando una opción establece un indicador, el valor del indicador es la cantidad de veces que se configuró la opción. Por ejemplo, `-b` establece `Py_BytesWarningFlag` en 1 y `-bb` establece `Py_BytesWarningFlag` en 2.

int `Py_BytesWarningFlag`

  Emite una advertencia al comparar `bytes` o `bytearray` con `str` o `bytes` con `int`. Emite un error si es mayor o igual a `2`.

  Establecido por la opción `-b`.

int `Py_DebugFlag`

  Activa la salida de depuración del analizador (solo para expertos, según las opciones de compilación).

  Establecido por la opción `-d` y la variable de entorno `PYTHONDEBUG`.

int `Py_DontWriteBytecodeFlag`

  Si se establece en un valor distinto de cero, Python no intentará escribir archivos `.pyc` en la importación de módulos fuente.

  Establecido por la opción `-B` y la variable de entorno `PYTHONDONTWRITEBYTECODE`.

int `Py_FrozenFlag`

  Suprime los mensajes de error al calcular la ruta de búsqueda del módulo en `Py_GetPath()`.

  Indicador privado utilizado por los programas `_freeze_importlib` y `frozenmain`.

int `Py_HashRandomizationFlag`

  Se establece en `1` si la variable de entorno `PYTHONHASHSEED` se establece en una cadena de caracteres no vacía.

  Si el indicador no es cero, lee la variable de entorno `PYTHONHASHSEED` para inicializar la semilla de hash secreta.

int `Py_IgnoreEnvironmentFlag`

  Ignorar todas las variables de entorno `PYTHON*`, por ejemplo `PYTHONPATH` y `PYTHONHOME`, eso podría establecerse.

  Establecido por las opciones `-E` y `-I`.

int `Py_InspectFlag`

  Cuando se pasa una secuencia de comandos (script) como primer argumento o se usa la opción `-c`, ingresa al modo interactivo después de ejecutar la secuencia de comandos o el comando, incluso cuando `sys.stdin` no parece ser un terminal.

  Establecido por la opción `-i` y la variable de entorno `PYTHONINSPECT`.

int `Py_InteractiveFlag`

  Establecido por la opción `-i`.

int `Py_IsolatedFlag`

  Ejecuta Python en modo aislado. En modo aislado `sys.path` no contiene ni el directorio de la secuencia de comandos (script) ni el directorio de paquetes del sitio del usuario (site-pacages).

  Establecido por la opción `-I`.

  Nuevo en la versión 3.4.

int `Py_LegacyWindowsFSEncodingFlag`

  Si el indicador no es cero, use la codificación `mbcs` en lugar de la codificación UTF-8 para la codificación del sistema de archivos.

  Establece en `1` si la variable de entorno `PYTHONLEGACYWINDOWSFSENCODING` está configurada en una cadena de caracteres no vacía.

  Ver PEP 529 para más detalles.

  Disponibilidad: Windows.

int `Py_LegacyWindowsStdioFlag`

  Si el indicador no es cero, use `io.FileIO` en lugar de `WindowsConsoleIO` para secuencias estándar `sys`.

  Establece en `1` si la variable de entorno `PYTHONLEGACYWINDOWSSTDIO` está configurada en una cadena de caracteres no vacía.

  Ver PEP 528 para más detalles.

  Disponibilidad: Windows.

int `Py_NoSiteFlag`

  Deshabilita la importación del módulo `site` y las manipulaciones dependientes del sitio de `sys.path` que conlleva. También deshabilita estas manipulaciones si `site` se importa explícitamente más tarde (llama a `site.main()` si desea que se activen).

  Establecido por la opción `-S`.

int `Py_NoUserSiteDirectory`

  No agregue el `directorio de paquetes de sitio del usuario` (site-packages) a `sys.path`.

  Establecido por las opciones `-s` y `-I`, y la variable de entorno `PYTHONNOUSERSITE`.

int `Py_OptimizeFlag`

  Establecido por la opción `-O` y la variable de entorno `PYTHONOPTIMIZE`.

int `Py_QuietFlag`

  No muestre los mensajes de copyright y de versión incluso en modo interactivo.

  Establecido por la opción `-q`.

  Nuevo en la versión 3.2.

int `Py_UnbufferedStdioFlag`

  Obliga a las secuencias stdout y stderr a que no tengan búfer.

  Establecido por la opción `-u` y la variable de entorno `PYTHONUNBUFFERED`.

int `Py_VerboseFlag`

  Imprime un mensaje cada vez que se inicializa un módulo, mostrando el lugar (nombre de archivo o módulo incorporado) desde el que se carga. Si es mayor o igual a `2`, imprime un mensaje para cada archivo que se verifica al buscar un módulo. También proporciona información sobre la limpieza del módulo a la salida.

  Establecido por la opción `-v` y la variable de entorno `PYTHONVERBOSE`.

## Inicializando y finalizando el intérprete

void `Py_Initialize`()

  Inicializa el intérprete de Python. En una aplicación que incorpora Python, se debe llamar antes de usar cualquier otra función de API Python/C; vea Antes de la inicialización de Python para ver algunas excepciones.

  Esto inicializa la tabla de módulos cargados (`sys.modules`) y crea los módulos fundamentales `builtins`, `__main__` y `sys`. También inicializa la ruta de búsqueda del módulo (`sys.path`). No establece `sys.argv`; use `PySys_SetArgvEx()` para eso. Este es un no-op cuando se llama por segunda vez (sin llamar primero a `Py_FinalizeEx()`). No hay valor de retorno; es un error fatal si falla la inicialización.

  Nota

  En Windows, cambia el modo de consola de `O_TEXT` a `O_BINARY`, lo que también afectará los usos de la consola que no sean de Python utilizando C Runtime.

void `Py_InitializeEx`(int initsigs)

  Esta función funciona como `Py_Initialize()` si initsigs es `1`. Si initsigs es `0`, omite el registro de inicialización de los manejadores de señal, lo que podría ser útil cuando Python está incrustado.

int `Py_IsInitialized`()

  Retorna verdadero (distinto de cero) cuando el intérprete de Python se ha inicializado, falso (cero) si no. Después de que se llama a `Py_FinalizeEx()`, esto retorna falso hasta que `Py_Initialize()` se llama de nuevo.

int `Py_FinalizeEx`()

  Deshace todas las inicializaciones realizadas por `Py_Initialize()` y el uso posterior de las funciones de Python/C API, y destruye todos los sub-intérpretes (ver `Py_NewInterpreter()` a continuación) que se crearon y aún no se destruyeron desde el última llamada a `Py_Initialize()`. Idealmente, esto libera toda la memoria asignada por el intérprete de Python. Este es un no-op cuando se llama por segunda vez (sin llamar a `Py_Initialize()` nuevamente primero). Normalmente el valor de retorno es `0`. Si hubo errores durante la finalización (lavado de datos almacenados en el búfer), se retorna `-1`.

  Esta función se proporciona por varias razones. Una aplicación de incrustación puede querer reiniciar Python sin tener que reiniciar la aplicación misma. Una aplicación que ha cargado el intérprete de Python desde una biblioteca cargable dinámicamente (o DLL) puede querer liberar toda la memoria asignada por Python antes de descargar la DLL. Durante una búsqueda de pérdidas de memoria en una aplicación, un desarrollador puede querer liberar toda la memoria asignada por Python antes de salir de la aplicación.

  Errores y advertencias: La destrucción de módulos y objetos en módulos se realiza en orden aleatorio; esto puede causar que los destructores (métodos `__del__()`) fallen cuando dependen de otros objetos (incluso funciones) o módulos. Los módulos de extensión cargados dinámicamente cargados por Python no se descargan. Es posible que no se liberen pequeñas cantidades de memoria asignadas por el intérprete de Python (si encuentra una fuga, informe por favor). La memoria atada en referencias circulares entre objetos no se libera. Es posible que parte de la memoria asignada por los módulos de extensión no se libere. Algunas extensiones pueden no funcionar correctamente si su rutina de inicialización se llama más de una vez; Esto puede suceder si una aplicación llama a `Py_Initialize()` y `Py_FinalizeEx()` más de una vez.

  Genera un evento de auditoría `cpython._PySys_ClearAuditHooks` sin argumentos.

  Nuevo en la versión 3.6.

void `Py_Finalize`()

  Esta es una versión compatible con versiones anteriores de `Py_FinalizeEx()` que ignora el valor de retorno.

## Parámetros de todo el proceso

int `Py_SetStandardStreamEncoding`(const char *encoding, const char *errors)

  Esta función debería llamarse antes de `Py_Initialize()`, si es que se llama. Especifica qué codificación y manejo de errores usar con IO estándar, con los mismos significados que en `str.encode()`.

  Reemplaza los valores `PYTHONIOENCODING`, y permite incrustar código para controlar la codificación IO cuando la variable de entorno no funciona.

  codificación o errores pueden ser `NULL` para usar `PYTHONIOENCODING` o valores predeterminados (dependiendo de otras configuraciones).

  Tenga en cuenta que `sys.stderr` siempre usa el controlador de error «backslashreplace», independientemente de esta configuración (o cualquier otra).

  Si se llama a `Py_FinalizeEx()`, será necesario volver a llamar a esta función para afectar las llamadas posteriores a `Py_Initialize()`.

  Retorna `0` si tiene éxito, un valor distinto de cero en caso de error (por ejemplo, llamar después de que el intérprete ya se haya inicializado)

  Nuevo en la versión 3.4.

void `Py_SetProgramName`(const wchar_t *name)

  Esta función debería llamarse antes `Py_Initialize()` se llama por primera vez, si es que se llama. Le dice al intérprete el valor del argumento `argv[0]` para la función `main()` del programa (convertido a caracteres anchos). Esto es utilizado por `Py_GetPath()` y algunas otras funciones a continuación para encontrar las bibliotecas de tiempo de ejecución de Python relativas al ejecutable del intérprete. El valor predeterminado es `'python'`. El argumento debe apuntar a una cadena de caracteres anchos terminada en cero en almacenamiento estático cuyo contenido no cambiará mientras dure la ejecución del programa. Ningún código en el intérprete de Python cambiará el contenido de este almacenamiento.

  Use `Py_DecodeLocale()` para decodificar una cadena de bytes para obtener una cadena `wchar_ *`.

wchar* `Py_GetProgramName`()

  Retorna el nombre del programa establecido con `Py_SetProgramName()`, o el valor predeterminado. La cadena de caracteres retornada apunta al almacenamiento estático; la persona que llama no debe modificar su valor.

wchar_t* `Py_GetPrefix`()

  Retorna el prefijo prefix para los archivos instalados independientes de la plataforma. Esto se deriva a través de una serie de reglas complicadas del nombre del programa establecido con `Py_SetProgramName()` y algunas variables de entorno; por ejemplo, si el nombre del programa es `'/usr/local/bin/python'`, el prefijo es `'/usr/local'`. La cadena de caracteres retornada apunta al almacenamiento estático; la persona que llama no debe modificar su valor. Esto corresponde a la variable prefix en el archivo de nivel superior `Makefile` y el argumento `--prefix` a la secuencia de comandos (script) configure en tiempo de compilación. El valor está disponible para el código de Python como `sys.prefix`. Solo es útil en Unix. Ver también la siguiente función.

wchar_t* `Py_GetExecPrefix`()

  Retorna el exec-prefix para los archivos instalados dependientes de la plataforma. Esto se deriva a través de una serie de reglas complicadas del nombre del programa establecido con `Py_SetProgramName()` y algunas variables de entorno; por ejemplo, si el nombre del programa es `'/usr/local/bin/python'`, el prefijo exec es `'/usr/local'`. La cadena de caracteres retornada apunta al almacenamiento estático; la persona que llama no debe modificar su valor. Esto corresponde a la variable exec_prefix en el archivo de nivel superior `Makefile` y el argumento `--exec-prefix` a la secuencia de comandos (script) configure en tiempo de compilación. El valor está disponible para el código de Python como `sys.exec_prefix`. Solo es útil en Unix.

  Antecedentes: el prefijo exec difiere del prefijo cuando los archivos dependientes de la plataforma (como ejecutables y bibliotecas compartidas) se instalan en un árbol de directorios diferente. En una instalación típica, los archivos dependientes de la plataforma pueden instalarse en el subárbol `/usr/local/plat` mientras que la plataforma independiente puede instalarse en `/usr/local`.

  En términos generales, una plataforma es una combinación de familias de hardware y software, por ejemplo, las máquinas Sparc que ejecutan el sistema operativo Solaris 2.x se consideran la misma plataforma, pero las máquinas Intel que ejecutan Solaris 2.x son otra plataforma, y las máquinas Intel que ejecutan Linux son otra plataforma más. Las diferentes revisiones importantes del mismo sistema operativo generalmente también forman plataformas diferentes. Los sistemas operativos que no son Unix son una historia diferente; Las estrategias de instalación en esos sistemas son tan diferentes que el prefijo y el prefijo `exec` no tienen sentido y se configuran en la cadena vacía. Tenga en cuenta que los archivos de bytecode compilados de Python son independientes de la plataforma (¡pero no independientes de la versión de Python con la que fueron compilados!).

  Los administradores de sistemas sabrán cómo configurar los programas mount o automount para compartir `/usr/local` entre plataformas mientras que `/usr/local/plat` sea un sistema de archivos diferente para cada plataforma.

wchar_t* `Py_GetProgramFullPath`()

  Retorna el nombre completo del programa del ejecutable de Python; esto se calcula como un efecto secundario de derivar la ruta de búsqueda predeterminada del módulo del nombre del programa (establecido por `Py_SetProgramName()` arriba). La cadena de caracteres retornada apunta al almacenamiento estático; la persona que llama no debe modificar su valor. El valor está disponible para el código de Python como `sys.executable`.

wchar_t* `Py_GetPath`()

  Return the default module search path; this is computed from the program name (set by `Py_SetProgramName()` above) and some environment variables. The returned string consists of a series of directory names separated by a platform dependent delimiter character. The delimiter character is `':'` on Unix and macOS, `';'` on Windows. The returned string points into static storage; the caller should not modify its value. The list `sys.path` is initialized with this value on interpreter startup; it can be (and usually is) modified later to change the search path for loading modules.

void `Py_SetPath`(const wchar_t *)

  Set the default module search path. If this function is called before `Py_Initialize()`, then `Py_GetPath()` won’t attempt to compute a default search path but uses the one provided instead. This is useful if Python is embedded by an application that has full knowledge of the location of all modules. The path components should be separated by the platform dependent delimiter character, which is `':'` on Unix and macOS, `';'` on Windows.

  Esto también hace que `sys.executable` se configure en la ruta completa del programa (consulte `Py_GetProgramFullPath()`) y para `sys.prefix` y `sys.exec_prefix` a estar vacío. Depende de la persona que llama modificarlos si es necesario después de llamar `Py_Initialize()`.

  Use `Py_DecodeLocale()` para decodificar una cadena de bytes para obtener una cadena `wchar_ *`.

  El argumento de ruta se copia internamente, por lo que la persona que llama puede liberarlo después de que se complete la llamada.

  Distinto en la versión 3.8: La ruta completa del programa ahora se usa para `sys.executable`, en lugar del nombre del programa.

const char* `Py_GetVersion`()

  Retorna la versión de este intérprete de Python. Esta es una cadena de caracteres que se parece a

      "3.0a5+ (py3k:63103M, May 12 2008, 00:53:55) \n[GCC 4.2.3]"

  The first word (up to the first space character) is the current Python version; the first characters are the major and minor version separated by a period. The returned string points into static storage; the caller should not modify its value. The value is available to Python code as `sys.version`.

const char* `Py_GetPlatform`()

  Return the platform identifier for the current platform. On Unix, this is formed from the «official» name of the operating system, converted to lower case, followed by the major revision number; e.g., for Solaris 2.x, which is also known as SunOS 5.x, the value is `'sunos5'`. On macOS, it is `'darwin'`. On Windows, it is `'win'`. The returned string points into static storage; the caller should not modify its value. The value is available to Python code as `sys.platform`.

const char* `Py_GetCopyright`()

  Retorna la cadena de caracteres de copyright oficial para la versión actual de Python, por ejemplo

  `'Copyright 1991-1995 Stichting Mathematisch Centrum, Amsterdam'`

  La cadena de caracteres retornada apunta al almacenamiento estático; la persona que llama no debe modificar su valor. El valor está disponible para el código de Python como `sys.copyright`.

const char* `Py_GetCompiler`()

  Retorna una indicación del compilador utilizado para construir la versión actual de Python, entre corchetes, por ejemplo:

      "[GCC 2.7.2.2]"

  La cadena de caracteres retornada apunta al almacenamiento estático; la persona que llama no debe modificar su valor. El valor está disponible para el código Python como parte de la variable `sys.version`.

const char* `Py_GetBuildInfo`()

  Retorna información sobre el número de secuencia y la fecha y hora de compilación de la instancia actual de intérprete de Python, por ejemplo:

      "#67, Aug  1 1997, 22:34:28"

  La cadena de caracteres retornada apunta al almacenamiento estático; la persona que llama no debe modificar su valor. El valor está disponible para el código Python como parte de la variable `sys.version`.

void `PySys_SetArgvEx`(int argc, wchar_t **argv, int updatepath)

  Establece `sys.argv` basado en argc y argv. Estos parámetros son similares a los pasados a la función del programa `main()` con la diferencia de que la primera entrada debe referirse al archivo de la secuencia de comandos (script) que se ejecutará en lugar del ejecutable que aloja el intérprete de Python. Si no se ejecuta una secuencia de comandos (script), la primera entrada en argv puede ser una cadena de caracteres vacía. Si esta función no puede inicializar `sys.argv`, una condición fatal se señala usando `Py_FatalError()`.

  Si updatepath es cero, esto es todo lo que hace la función. Si updatepath no es cero, la función también modifica `sys.path` de acuerdo con el siguiente algoritmo:

  - Si el nombre de una secuencia de comandos (script) existente se pasa en `argv[0]`, la ruta absoluta del directorio donde se encuentra el script se antepone a `sys.path`.

  - De lo contrario (es decir, si argc es `0` o `argv[0]` no apunta a un nombre de archivo existente), una cadena de caracteres vacía se antepone a `sys.path`, que es lo mismo que anteponer el directorio de trabajo actual (`"."`).

  Use `Py_DecodeLocale()` para decodificar una cadena de bytes para obtener una cadena `wchar_ *`.

  Nota

  Se recomienda que las aplicaciones que incorporan el intérprete de Python para otros fines que no sean ejecutar una sola secuencia de comandos (script) pasen `0` como updatepath y actualicen `sys.path` si lo desean. Ver CVE-2008-5983 <https://cve.mitre.org/cgi-bin/cvename.cgi?name=CVE-2008-5983> _.

  En las versiones anteriores a 3.1.3, puede lograr el mismo efecto quitando manualmente el primer elemento (popping) `sys.path` después de haber llamado `PySys_SetArgv()`, por ejemplo usando

      PyRun_SimpleString("import sys; sys.path.pop(0)\n");

  Nuevo en la versión 3.1.3.

void `PySys_SetArgv`(int argc, wchar_t **argv)

  Esta función funciona como `PySys_SetArgvEx()` con updatepath establecido en `1` a menos que el intérprete python se haya iniciado con la opción `-I`.

  Use `Py_DecodeLocale()` para decodificar una cadena de bytes para obtener una cadena `wchar_ *`.

  Distinto en la versión 3.4: El valor updatepath depende de la opción `-I`.

void `Py_SetPythonHome`(const wchar_t *home)

  Establece el directorio «inicio» («home») predeterminado, es decir, la ubicación de las bibliotecas estándar de Python. Ver `PYTHONHOME` para el significado de la cadena de caracteres de argumento.

  El argumento debe apuntar a una cadena de caracteres terminada en cero en el almacenamiento estático cuyo contenido no cambiará mientras dure la ejecución del programa. Ningún código en el intérprete de Python cambiará el contenido de este almacenamiento.

  Use `Py_DecodeLocale()` para decodificar una cadena de bytes para obtener una cadena `wchar_ *`.

w_char* `Py_GetPythonHome`()

  Retorna el «inicio» (home) predeterminado, es decir, el valor establecido por una llamada anterior a `Py_SetPythonHome()`, o el valor de la variable de entorno `PYTHONHOME` si está configurado.

## Estado del hilo y el bloqueo global del intérprete

El intérprete de Python no es completamente seguro para hilos (thread-safe). Para admitir programas Python multiproceso, hay un bloqueo global, denominado global interpreter lock o GIL, que debe mantener el hilo actual antes de que pueda acceder de forma segura a los objetos Python. Sin el bloqueo, incluso las operaciones más simples podrían causar problemas en un programa de hilos múltiples: por ejemplo, cuando dos hilos incrementan simultáneamente el conteo de referencias del mismo objeto, el conteo de referencias podría terminar incrementándose solo una vez en lugar de dos veces.

Por lo tanto, existe la regla de que solo el hilo que ha adquirido GIL puede operar en objetos Python o llamar a funciones API Python/C. Para emular la concurrencia de ejecución, el intérprete regularmente intenta cambiar los hilos (ver `sys.setswitchinterval()`). El bloqueo también se libera para bloquear potencialmente las operaciones de E/S, como leer o escribir un archivo, para que otros hilos de Python puedan ejecutarse mientras tanto.

El intérprete de Python mantiene cierta información de contabilidad específica de hilos dentro de una estructura de datos llamada `PyThreadState`. También hay una variable global que apunta a la actual `PyThreadState`: se puede recuperar usando `PyThreadState_Get()`.

### Liberando el GIL del código de extensión

La mayoría del código de extensión que manipula el GIL tiene la siguiente estructura simple

    Save the thread state in a local variable.
    Release the global interpreter lock.
    ... Do some blocking I/O operation ...
    Reacquire the global interpreter lock.
    Restore the thread state from the local variable.

Esto es tan común que existen un par de macros para simplificarlo:

    Py_BEGIN_ALLOW_THREADS
    ... Do some blocking I/O operation ...
    Py_END_ALLOW_THREADS

La macro `Py_BEGIN_ALLOW_THREADS` abre un nuevo bloque y declara una variable local oculta; la macro `Py_END_ALLOW_THREADS` cierra el bloque.

El bloque anterior se expande al siguiente código:

    PyThreadState *_save;

    _save = PyEval_SaveThread();
    ... Do some blocking I/O operation ...
    PyEval_RestoreThread(_save);

Así es como funcionan estas funciones: el bloqueo global del intérprete se usa para proteger el puntero al estado actual del hilo. Al liberar el bloqueo y guardar el estado del hilo, el puntero del estado del hilo actual debe recuperarse antes de que se libere el bloqueo (ya que otro hilo podría adquirir inmediatamente el bloqueo y almacenar su propio estado de hilo en la variable global). Por el contrario, al adquirir el bloqueo y restaurar el estado del hilo, el bloqueo debe adquirirse antes de almacenar el puntero del estado del hilo.

Nota

Llamar a las funciones de E/S del sistema es el caso de uso más común para liberar el GIL, pero también puede ser útil antes de llamar a cálculos de larga duración que no necesitan acceso a objetos de Python, como las funciones de compresión o criptográficas que operan sobre memorias intermedias. Por ejemplo, los módulos estándar `zlib` y `hashlib` liberan el GIL al comprimir o mezclar datos.

### Hilos creados sin Python

Cuando se crean hilos utilizando las API dedicadas de Python (como el módulo `threading`), se les asocia automáticamente un estado del hilo y, por lo tanto, el código que se muestra arriba es correcto. Sin embargo, cuando los hilos se crean desde C (por ejemplo, por una biblioteca de terceros con su propia administración de hilos), no contienen el GIL, ni existe una estructura de estado de hilos para ellos.

Si necesita llamar al código Python desde estos subprocesos (a menudo esto será parte de una API de devolución de llamada proporcionada por la biblioteca de terceros mencionada anteriormente), primero debe registrar estos subprocesos con el intérprete creando una estructura de datos de estado del subproceso, luego adquiriendo el GIL, y finalmente almacenando su puntero de estado de hilo, antes de que pueda comenzar a usar la API Python/C Cuando haya terminado, debe restablecer el puntero del estado del hilo, liberar el GIL y finalmente liberar la estructura de datos del estado del hilo.

Las funciones `PyGILState_Ensure()` y `PyGILState_Release()` hacen todo lo anterior automáticamente. El idioma típico para llamar a Python desde un hilo C es:

    PyGILState_STATE gstate;
    gstate = PyGILState_Ensure();

    /* Perform Python actions here. */
    result = CallSomeFunction();
    /* evaluate result or handle exception */

    /* Release the thread. No Python API allowed beyond this point. */
    PyGILState_Release(gstate);

Tenga en cuenta que las funciones `PyGILState_*()` suponen que solo hay un intérprete global (creado automáticamente por `Py_Initialize()`). Python admite la creación de intérpretes adicionales (usando `Py_NewInterpreter()`), pero la mezcla de múltiples intérpretes y la API `PyGILState_*()` no son compatibles.

### Precauciones sobre `fork()`

Otra cosa importante a tener en cuenta sobre los hilos es su comportamiento frente a la llamada C `fork()`. En la mayoría de los sistemas con `fork()`, después de que un proceso se bifurca, solo existirá el hilo que emitió el fork. Esto tiene un impacto concreto tanto en cómo se deben manejar las cerraduras como en todo el estado almacenado en el tiempo de ejecución de CPython.

El hecho de que solo permanezca al hilo «actual» significa que ningún bloqueo retenido por otros hilos nunca se liberará. Python resuelve esto para `os.fork()` adquiriendo los bloqueos que usa internamente antes de la bifurcación (fork) y soltándolos después. Además, restablece cualquier Objetos tipo lock en el elemento secundario. Al extender o incrustar Python, no hay forma de informar a Python de bloqueos adicionales (que no sean Python) que deben adquirirse antes o restablecerse después de una bifurcación. Las instalaciones del sistema operativo como `pthread_atfork()` tendrían que usarse para lograr lo mismo. Además, al extender o incrustar Python, llamando `fork()` directamente en lugar de a través de `os.fork()` (y retornar o llamar a Python) puede resultar en un punto muerto (deadlock) por uno de los bloqueos internos de Python. sostenido por un hilo que no funciona después del fork. `PyOS_AfterFork_Child()` intenta restablecer los bloqueos necesarios, pero no siempre puede hacerlo.

El hecho de que todos los otros hilos desaparezcan también significa que el estado de ejecución de CPython debe limpiarse correctamente, lo que `os.fork()` lo hace. Esto significa finalizar todos los demás objetos `PyThreadState` que pertenecen al intérprete actual y todos los demás objetos `PyInterpreterState`. Debido a esto y a la naturaleza especial del intérprete «principal», `fork()` solo debería llamarse en el hilo «principal» de ese intérprete, donde el CPython global el tiempo de ejecución se inicializó originalmente. La única excepción es si `exec()` se llamará inmediatamente después.

### API de alto nivel

Estos son los tipos y funciones más utilizados al escribir código de extensión C o al incrustar el intérprete de Python:

`PyInterpreterState`

  Esta estructura de datos representa el estado compartido por varios subprocesos cooperantes. Los hilos que pertenecen al mismo intérprete comparten la administración de su módulo y algunos otros elementos internos. No hay miembros públicos en esta estructura.

  Los hilos que pertenecen a diferentes intérpretes inicialmente no comparten nada, excepto el estado del proceso como memoria disponible, descriptores de archivos abiertos y demás. El bloqueo global del intérprete también es compartido por todos los hilos, independientemente de a qué intérprete pertenezcan.

`PyThreadState`

  Esta estructura de datos representa el estado de un solo hilo. El único miembro de datos públicos es `interp` (`PyInterpreterState *`), que apunta al estado del intérprete de este hilo.

void `PyEval_InitThreads`()

  Función deprecada que no hace nada.

  En Python 3.6 y versiones anteriores, esta función creaba el GIL si no existía.

  Distinto en la versión 3.9: La función ahora no hace nada.

  Distinto en la versión 3.7: Esta función ahora es llamada por `Py_Initialize()`, por lo que ya no tiene que llamarla usted mismo.

  Distinto en la versión 3.2: Esta función ya no se puede llamar antes de `Py_Initialize()`.

  Deprecated since version 3.9, will be removed in version 3.11.

int `PyEval_ThreadsInitialized`()

  Retorna un valor distinto de cero si se ha llamado a `PyEval_InitThreads()`. Esta función se puede invocar sin mantener el GIL y, por lo tanto, se puede utilizar para evitar llamadas a la API de bloqueo cuando se ejecuta un solo hilo.

  Distinto en la versión 3.7: El término GIL ahora se inicializa con `Py_Initialize()`.

  Deprecated since version 3.9, will be removed in version 3.11.

PyThreadState* `PyEval_SaveThread`()

  Libere el bloqueo global del intérprete (si se ha creado) y restablezca el estado del hilo a `NULL`, retornando el estado del hilo anterior (que no es `NULL`). Si se ha creado el bloqueo, el hilo actual debe haberlo adquirido.

void `PyEval_RestoreThread`( PyThreadState *tstate)

  Adquiera el bloqueo global del intérprete (si se ha creado) y establezca el estado del hilo en tstate, que no debe ser `NULL`. Si se ha creado el bloqueo, el hilo actual no debe haberlo adquirido, de lo contrario se produce un deadlock.

  Nota

  Llamar a esta función desde un hilo cuando finalice el tiempo de ejecución terminará el hilo, incluso si Python no creó el hilo. Puede usar `_Py_IsFinalizing()` o `sys.is_finalizing()` para verificar si el intérprete está en proceso de finalización antes de llamar a esta función para evitar una terminación no deseada.

PyThreadState* `PyThreadState_Get`()

  Retorna el estado actual del hilo. Se debe mantener el bloqueo global del intérprete. Cuando el estado actual del hilo es `NULL`, esto genera un error fatal (por lo que la persona que llama no necesita verificar `NULL`).

PyThreadState* `PyThreadState_Swap`( PyThreadState *tstate)

  Cambia el estado del hilo actual con el estado del hilo dado por el argumento tstate, que puede ser `NULL`. El bloqueo global del intérprete debe mantenerse y no se libera.

Las siguientes funciones utilizan almacenamiento local de hilos y no son compatibles con subinterpretes:

PyGILState_STATE `PyGILState_Ensure`()

  Asegúrese de que el subproceso actual esté listo para llamar a la API de Python C, independientemente del estado actual de Python o del bloqueo global del intérprete. Esto se puede invocar tantas veces como lo desee un subproceso siempre que cada llamada coincida con una llamada a `PyGILState_Release()`. En general, se pueden usar otras API relacionadas con subprocesos entre `PyGILState_Ensure()` y `PyGILState_Release()` invoca siempre que el estado del subproceso se restablezca a su estado anterior antes del Release(). Por ejemplo, el uso normal de las macros `Py_BEGIN_ALLOW_THREADS` y `Py_END_ALLOW_THREADS` es aceptable.

  El valor de retorno es un «identificador» opaco al estado del hilo cuando `PyGILState_Ensure()` fue llamado, y debe pasarse a `PyGILState_Release()` para asegurar que Python se deje en el mismo estado. Aunque las llamadas recursivas están permitidas, estos identificadores no pueden compartirse; cada llamada única a `PyGILState_Ensure()` debe guardar el identificador para su llamada a `PyGILState_Release()`.

  Cuando la función regrese, el hilo actual contendrá el GIL y podrá llamar a código arbitrario de Python. El fracaso es un error fatal.

  Nota

  Llamar a esta función desde un hilo cuando finalice el tiempo de ejecución terminará el hilo, incluso si Python no creó el hilo. Puede usar `_Py_IsFinalizing()` o `sys.is_finalizing()` para verificar si el intérprete está en proceso de finalización antes de llamar a esta función para evitar una terminación no deseada.

void `PyGILState_Release`(PyGILState_STATE)

  Libera cualquier recurso previamente adquirido. Después de esta llamada, el estado de Python será el mismo que antes de la llamada correspondiente `PyGILState_Ensure()` (pero en general este estado será desconocido para la persona que llama, de ahí el uso de la API `GILState`).

  Cada llamada a `PyGILState_Ensure()` debe coincidir con una llamada a `PyGILState_Release()` en el mismo hilo.

PyThreadState* `PyGILState_GetThisThreadState`()

  Obtenga el estado actual del hilo para este hilo. Puede retornar `NULL` si no se ha utilizado la API `GILState` en el hilo actual. Tenga en cuenta que el subproceso principal siempre tiene dicho estado de subproceso, incluso si no se ha realizado una llamada de estado de subproceso automático en el subproceso principal. Esta es principalmente una función auxiliar y de diagnóstico.

int `PyGILState_Check`()

  Retorna `1` si el hilo actual mantiene el GIL y `0` de lo contrario. Esta función se puede llamar desde cualquier hilo en cualquier momento. Solo si se ha inicializado el hilo de Python y actualmente mantiene el GIL, retornará `1`. Esta es principalmente una función auxiliar y de diagnóstico. Puede ser útil, por ejemplo, en contextos de devolución de llamada o funciones de asignación de memoria cuando saber que el GIL está bloqueado puede permitir que la persona que llama realice acciones confidenciales o se comporte de otra manera de manera diferente.

  Nuevo en la versión 3.4.

Las siguientes macros se usan normalmente sin punto y coma final; busque, por ejemplo, el uso en la distribución fuente de Python.

`Py_BEGIN_ALLOW_THREADS`

  Esta macro se expande a `{PyThreadState *_save; _save = PyEval_SaveThread();`. Tenga en cuenta que contiene una llave de apertura; debe coincidir con la siguiente macro `Py_END_ALLOW_THREADS`. Ver arriba para una discusión más detallada de esta macro.

`Py_END_ALLOW_THREADS`

  Esta macro se expande a `PyEval_RestoreThread(_save); }`. Tenga en cuenta que contiene una llave de cierre; debe coincidir con una macro anterior `Py_BEGIN_ALLOW_THREADS`. Ver arriba para una discusión más detallada de esta macro.

`Py_BLOCK_THREADS`

  Esta macro se expande a `PyEval_RestoreThread(_save);`: es equivalente a `Py_END_ALLOW_THREADS` sin la llave de cierre.

`Py_UNBLOCK_THREADS`

  Esta macro se expande a `_save = PyEval_SaveThread();`: es equivalente a `Py_BEGIN_ALLOW_THREADS` sin la llave de apertura y la declaración de variable.

### API de bajo nivel

Todas las siguientes funciones deben llamarse después de `Py_Initialize()`.

Distinto en la versión 3.7: `Py_Initialize()` ahora inicializa el GIL.

PyInterpreterState* `PyInterpreterState_New`()

  Crea un nuevo objeto de estado de intérprete. No es necesario retener el bloqueo global del intérprete, pero se puede retener si es necesario para serializar llamadas a esta función.

  Genera un evento de auditoría `python.PyInterpreterState_New` sin argumentos.

void `PyInterpreterState_Clear`( PyInterpreterState *interp)

  Restablece toda la información en un objeto de estado de intérprete. Se debe mantener el bloqueo global del intérprete.

  Lanza una eventos de auditoría `python.PyInterpreterState Clear` sin argumentos.

void `PyInterpreterState_Delete`( PyInterpreterState *interp)

  Destruye un objeto de estado de intérprete. No es necesario mantener el bloqueo global del intérprete. El estado del intérprete debe haberse restablecido con una llamada previa a `PyInterpreterState_Clear()`.

PyThreadState* `PyThreadState_New`( PyInterpreterState *interp)

  Crea un nuevo objeto de estado de hilo que pertenece al objeto de intérprete dado. No es necesario retener el bloqueo global del intérprete, pero se puede retener si es necesario para serializar llamadas a esta función.

void `PyThreadState_Clear`( PyThreadState *tstate)

  Restablece toda la información en un objeto de estado de hilo. Se debe mantener el bloqueo global del intérprete.

  Distinto en la versión 3.9: Esta función ahora llama a la retrollamada `PyThreadState.on_delete`. Anteriormente, eso sucedía en `PyThreadState_Delete()`.

void `PyThreadState_Delete`( PyThreadState *tstate)

  Destruye un objeto de estado de hilo. No es necesario mantener el bloqueo global del intérprete. El estado del hilo debe haberse restablecido con una llamada previa a `PyThreadState_Clear()`.

void `PyThreadState_DeleteCurrent`(void)

  Destruye un objeto de estado de hilo y suelta el bloqueo del intérprete global. Como `PyThreadState_Delete()`, no es necesario mantener el bloqueo del intérprete global. El estado del hilo debe haberse restablecido con una llamada anterior a `PyThreadState_Clear()`.

PyFrameObject* `PyThreadState_GetFrame`( PyThreadState *tstate)

  Obtiene el marco actual del estado del hilo de Python tstate.

  Retorna una referencia sólida. Retorna `NULL` si no se está ejecutando ningún marco.

  Vea también `PyEval_GetFrame()`.

  tstate no debe ser `NULL`.

  Nuevo en la versión 3.9.

uint64_t `PyThreadState_GetID`( PyThreadState *tstate)

  Obtiene el identificador de estado de subproceso único del estado del hilo de Python tstate.

  tstate no debe ser `NULL`.

  Nuevo en la versión 3.9.

PyInterpreterState* `PyThreadState_GetInterpreter`( PyThreadState *tstate)

  Obtiene el intérprete del estado del hilo de Python tstate.

  tstate no debe ser `NULL`.

  Nuevo en la versión 3.9.

PyInterpreterState* `PyInterpreterState_Get`(void)

  Obtiene el intérprete actual.

  Emite un error fatal si no hay un estado actual del hilo de Python o no hay un intérprete actual. No puede retornar NULL.

  La persona que llama debe retener el GIL.

  Nuevo en la versión 3.9.

int64_t `PyInterpreterState_GetID`( PyInterpreterState *interp)

  Retorna la identificación única del intérprete. Si hubo algún error al hacerlo, entonces se retorna `-1` y se establece un error.

  La persona que llama debe retener el GIL.

  Nuevo en la versión 3.7.

PyObject* `PyInterpreterState_GetDict`( PyInterpreterState *interp)

  Retorna un diccionario en el que se pueden almacenar datos específicos del intérprete. Si esta función retorna `NULL`, no se ha producido ninguna excepción y la persona que llama debe suponer que no hay disponible una instrucción específica del intérprete.

  Esto no reemplaza a `PyModule_GetState()`, que las extensiones deben usar para almacenar información de estado específica del intérprete.

  Nuevo en la versión 3.8.

PyObject* `(*_PyFrameEvalFunction)`( PyThreadState *tstate, PyFrameObject *frame, int throwflag)

  Tipo de función de evaluación de marcos.

  El parámetro throwflag es usado por el método de generadores `throw()`: si no es cero, maneja la excepción actual.

  Distinto en la versión 3.9: La función ahora recibe un parámetro tstate.

_PyFrameEvalFunction `_PyInterpreterState_GetEvalFrameFunc`( PyInterpreterState *interp)

  Obtiene la función de evaluación de marcos.

  Consulte PEP 523 «Adición de una API de evaluación de marcos a CPython».

  Nuevo en la versión 3.9.

void `_PyInterpreterState_SetEvalFrameFunc`( PyInterpreterState *interp, _PyFrameEvalFunction eval_frame)

  Configura la función de evaluación del marco.

  Consulte PEP 523 «Adición de una API de evaluación de marcos a CPython».

  Nuevo en la versión 3.9.

PyObject* `PyThreadState_GetDict`()
  Return value: Borrowed reference.

  Retorna un diccionario en el que las extensiones pueden almacenar información de estado específica del hilo. Cada extensión debe usar una clave única para almacenar el estado en el diccionario. Está bien llamar a esta función cuando no hay un estado del hilo actual disponible. Si esta función retorna `NULL`, no se ha producido ninguna excepción y la persona que llama debe asumir que no hay disponible ningún estado del hilo actual.

int `PyThreadState_SetAsyncExc`(unsigned long id, PyObject *exc)

  Asincrónicamente lanza una excepción en un hilo. El argumento id es el id del hilo del hilo de destino; exc es el objeto de excepción que se debe generar. Esta función no roba ninguna referencia a exc. Para evitar el uso indebido ingenuo, debe escribir su propia extensión C para llamar a esto. Debe llamarse con el GIL retenido. Retorna el número de estados de hilo modificados; normalmente es uno, pero será cero si no se encuentra la identificación del hilo. Si exc es `NULL`, se borra la excepción pendiente (si existe) para el hilo. Esto no lanza excepciones.

  Distinto en la versión 3.7: El tipo del parámetro id cambia de `long` a `unsigned long`.

void `PyEval_AcquireThread`( PyThreadState *tstate)

  Adquiere el bloqueo global del intérprete y establece el estado actual del hilo en tstate, que no debe ser `NULL`. El bloqueo debe haber sido creado anteriormente. Si este hilo ya tiene el bloqueo, se produce un deadlock.

  Nota

  Llamar a esta función desde un hilo cuando finalice el tiempo de ejecución terminará el hilo, incluso si Python no creó el hilo. Puede usar `_Py_IsFinalizing()` o `sys.is_finalizing()` para verificar si el intérprete está en proceso de finalización antes de llamar a esta función para evitar una terminación no deseada.

  Distinto en la versión 3.8: Actualiza para ser coherente con `PyEval_RestoreThread()`, `Py_END_ALLOW_THREADS()`, y `PyGILState_Ensure()`, y termina el hilo actual si se llama mientras el intérprete está finalizando.

  `PyEval_RestoreThread()` es una función de nivel superior que siempre está disponible (incluso cuando los subprocesos no se han inicializado).

void `PyEval_ReleaseThread`( PyThreadState *tstate)

  Restablece el estado actual del hilo a `NULL` y libera el bloqueo global del intérprete. El bloqueo debe haberse creado antes y debe estar retenido por el hilo actual. El argumento tstate, que no debe ser `NULL`, solo se usa para verificar que representa el estado actual del hilo — si no lo es, se informa un error fatal.

  `PyEval_SaveThread()` es una función de nivel superior que siempre está disponible (incluso cuando los hilos no se han inicializado).

void `PyEval_AcquireLock`()

  Adquiera el bloqueo global de intérprete. El bloqueo debe haber sido creado anteriormente. Si este hilo ya tiene el bloqueo, se produce un deadlock.

  Obsoleto desde la versión 3.2: Esta función no actualiza el estado actual del hilo. Utilice `PyEval_RestoreThread()` o `PyEval_AcquireThread()` en su lugar.

  Nota

  Llamar a esta función desde un hilo cuando finalice el tiempo de ejecución terminará el hilo, incluso si Python no creó el hilo. Puede usar `_Py_IsFinalizing()` o `sys.is_finalizing()` para verificar si el intérprete está en proceso de finalización antes de llamar a esta función para evitar una terminación no deseada.

  Distinto en la versión 3.8: Actualiza para ser coherente con `PyEval_RestoreThread()`, `Py_END_ALLOW_THREADS()`, y `PyGILState_Ensure()`, y termina el hilo actual si se llama mientras el intérprete está finalizando.

void `PyEval_ReleaseLock`()

  Libere el bloqueo global del intérprete. El bloqueo debe haber sido creado anteriormente.

  Obsoleto desde la versión 3.2: Esta función no actualiza el estado actual del hilo. Utilice `PyEval_SaveThread()` o `PyEval_ReleaseThread()` en su lugar.

## Soporte de subinterprete

Si bien en la mayoría de los usos, solo incrustará un solo intérprete de Python, hay casos en los que necesita crear varios intérpretes independientes en el mismo proceso y tal vez incluso en el mismo hilo. Los subinterpretes le permiten hacer eso.

El intérprete «principal» es el primero creado cuando se inicializa el tiempo de ejecución. Suele ser el único intérprete de Python en un proceso. A diferencia de los subinterpretes, el intérprete principal tiene responsabilidades globales de proceso únicas, como el manejo de señales. También es responsable de la ejecución durante la inicialización del tiempo de ejecución y generalmente es el intérprete activo durante la finalización del tiempo de ejecución. La función `PyInterpreterState_Main()` retorna un puntero a su estado.

Puede cambiar entre subinterpretes utilizando la función `PyThreadState_Swap()`. Puede crearlos y destruirlos utilizando las siguientes funciones:

PyThreadState* `Py_NewInterpreter`()

  Crea un nuevo subinterprete. Este es un entorno (casi) totalmente separado para la ejecución de código Python. En particular, el nuevo intérprete tiene versiones separadas e independientes de todos los módulos importados, incluidos los módulos fundamentales `builtins`, `__main__` y `sys`. La tabla de módulos cargados (`sys.modules`) y la ruta de búsqueda del módulo (`sys.path`) también están separados. El nuevo entorno no tiene variable `sys.argv`. Tiene nuevos objetos de archivo de flujo de E/S estándar `sys.stdin`, `sys.stdout` y `sys.stderr` (sin embargo, estos se refieren a los mismos descriptores de archivo subyacentes).

  El valor de retorno apunta al primer estado del hilo creado en el nuevo subinterprete. Este estado de hilo se realiza en el estado de hilo actual. Tenga en cuenta que no se crea ningún hilo real; vea la discusión de los estados del hilo a continuación. Si la creación del nuevo intérprete no tiene éxito, se retorna `NULL`; no se establece ninguna excepción, ya que el estado de excepción se almacena en el estado actual del hilo y es posible que no haya un estado actual del hilo. (Al igual que todas las otras funciones de Python/C API, el bloqueo global del intérprete debe mantenerse antes de llamar a esta función y aún se mantiene cuando regresa; sin embargo, a diferencia de la mayoría de las otras funciones de Python/C API, no es necesario que haya un estado del hilo actual en entrada.)

  Los módulos de extensión se comparten entre (sub) intérpretes de la siguiente manera:

  - Para módulos que usan inicialización multifase, por ejemplo `PyModule_FromDefAndSpec()`, se crea e inicializa un objeto de módulo separado para cada intérprete. Solo las variables estáticas y globales de nivel C se comparten entre estos objetos de módulo.

  - Para módulos que utilizan inicialización monofásica, por ejemplo `PyModule_Create()`, la primera vez que se importa una extensión en particular, se inicializa normalmente y una copia (superficial) del diccionario de su módulo se guarda. Cuando otro (sub) intérprete importa la misma extensión, se inicializa un nuevo módulo y se llena con el contenido de esta copia; no se llama a la función `init` de la extensión. Los objetos en el diccionario del módulo terminan compartidos entre (sub) intérpretes, lo que puede causar un comportamiento no deseado (ver Errores y advertencias (Bugs and caveats) a continuación).

    Tenga en cuenta que esto es diferente de lo que sucede cuando se importa una extensión después de que el intérprete se haya reiniciado por completo llamando a `Py_FinalizeEx()` y `Py_Initialize()`; en ese caso, la función `initmodule` de la extensión es llamada nuevamente. Al igual que con la inicialización de múltiples fases, esto significa que solo se comparten variables estáticas y globales de nivel C entre estos módulos.

void `Py_EndInterpreter`( PyThreadState *tstate)

  Destruye el (sub) intérprete representado por el estado del hilo dado. El estado del hilo dado debe ser el estado del hilo actual. Vea la discusión de los estados del hilo a continuación. Cuando la llamada regresa, el estado actual del hilo es `NULL`. Todos los estados de hilo asociados con este intérprete se destruyen. (El bloqueo global del intérprete debe mantenerse antes de llamar a esta función y aún se mantiene cuando vuelve). `Py_FinalizeEx()` destruirá todos los subinterpretes que no se hayan destruido explícitamente en ese punto.

### Errores y advertencias

Debido a que los subinterpretes (y el intérprete principal) son parte del mismo proceso, el aislamiento entre ellos no es perfecto — por ejemplo, usando operaciones de archivos de bajo nivel como `os.close()` pueden (accidentalmente o maliciosamente) afectar los archivos abiertos del otro. Debido a la forma en que las extensiones se comparten entre (sub) intérpretes, algunas extensiones pueden no funcionar correctamente; esto es especialmente probable cuando se utiliza la inicialización monofásica o las variables globales (estáticas). Es posible insertar objetos creados en un subinterprete en un espacio de nombres de otro (sub) intérprete; Esto debe evitarse si es posible.

Se debe tener especial cuidado para evitar compartir funciones, métodos, instancias o clases definidas por el usuario entre los subinterpretes, ya que las operaciones de importación ejecutadas por dichos objetos pueden afectar el diccionario (sub-) intérprete incorrecto de los módulos cargados. Es igualmente importante evitar compartir objetos desde los que se pueda acceder a lo anterior.

También tenga en cuenta que la combinación de esta funcionalidad con `PyGILState_*()` API es delicada, porque estas API suponen una biyección entre los estados de hilo de Python e hilos a nivel del sistema operativo, una suposición rota por la presencia de subinterpretes. Se recomienda encarecidamente que no cambie los subinterpretes entre un par de llamadas coincidentes `PyGILState_Ensure()` y `PyGILState_Release()`. Además, las extensiones (como `ctypes`) que usan estas API para permitir la llamada de código Python desde hilos no creados por Python probablemente se rompan cuando se usan subinterpretes.

## Notificaciones asincrónicas

Se proporciona un mecanismo para hacer notificaciones asincrónicas al hilo principal del intérprete. Estas notificaciones toman la forma de un puntero de función y un argumento de puntero nulo.

int `Py_AddPendingCall`(int (*func)(void *), void *arg)

  Programa una función para que se llame desde el hilo principal del intérprete. En caso de éxito, se retorna `0` y se pone en cola func para ser llamado en el hilo principal. En caso de fallo, se retorna `-1` sin establecer ninguna excepción.

  Cuando se puso en cola con éxito, func será eventualmente invocado desde el hilo principal del intérprete con el argumento arg. Se llamará de forma asincrónica con respecto al código Python que se ejecuta normalmente, pero con ambas condiciones cumplidas:

  - en un límite bytecode;

  - con el hilo principal que contiene el global interpreter lock (func, por lo tanto, puede usar la API C completa).

  func debe retornar `0` en caso de éxito o `-1` en caso de error con una excepción establecida. func no se interrumpirá para realizar otra notificación asíncrona de forma recursiva, pero aún se puede interrumpir para cambiar hilos si se libera el bloqueo global del intérprete.

  Esta función no necesita un estado de hilo actual para ejecutarse y no necesita el bloqueo global del intérprete.

  Para llamar a esta función en un subinterprete, quien llama debe mantener el GIL. De lo contrario, la función func se puede programar para que se llame desde el intérprete incorrecto.

  Advertencia

  Esta es una función de bajo nivel, solo útil para casos muy especiales. No hay garantía de que func se llame lo más rápido posible. Si el hilo principal está ocupado ejecutando una llamada al sistema, no se llamará func antes de que vuelva la llamada del sistema. Esta función generalmente no es adecuada para llamar a código Python desde hilos C arbitrarios. En su lugar, use PyGILState API.

  Distinto en la versión 3.9: Si esta función se llama en un subinterprete, la función func ahora está programada para ser llamada desde el subinterprete, en lugar de ser llamada desde el intérprete principal. Cada subinterprete ahora tiene su propia lista de llamadas programadas.

  Nuevo en la versión 3.1.

## Perfilado y Rastreo

El intérprete de Python proporciona soporte de bajo nivel para adjuntar funciones de creación de perfiles y seguimiento de ejecución. Estos se utilizan para herramientas de análisis de perfiles, depuración y cobertura.

Esta interfaz C permite que el código de perfilado o rastreo evite la sobrecarga de llamar a través de objetos invocables a nivel de Python, haciendo una llamada directa a la función C en su lugar. Los atributos esenciales de la instalación no han cambiado; la interfaz permite instalar funciones de rastreo por hilos, y los eventos básicos informados a la función de rastreo son los mismos que se informaron a las funciones de rastreo a nivel de Python en versiones anteriores.

int `(*Py_tracefunc)`( PyObject *obj, PyFrameObject *frame, int what, PyObject *arg)

  El tipo de la función de rastreo registrada usando `PyEval_SetProfile()` y `PyEval_SetTrace()`. El primer parámetro es el objeto pasado a la función de registro como obj, frame es el objeto de marco al que pertenece el evento, what es una de las constantes `PyTrace_CALL`, `PyTrace_EXCEPTION` , `PyTrace_LINE`, `PyTrace_RETURN`, `PyTrace_C_CALL`, `PyTrace_C_EXCEPTION`, `PyTrace_C_RETURN`, o `PyTrace_OPCODE`, y arg depende de el valor de what:

  Valor de what | Significado de arg
  --- | ---
  `PyTrace_CALL` | Siempre `Py_None`.
  `PyTrace_EXCEPTION` | Información de excepción retornada por `sys.exc_info()`.
  `PyTrace_LINE` | Siempre `Py_None`.
  `PyTrace_RETURN` | Valor retornado al que llama, o `NULL` si es causado por una excepción.
  `PyTrace_C_CALL` | Objeto función que se llaman.
  `PyTrace_C_EXCEPTION` | Objeto función que se llaman.
  `PyTrace_C_RETURN` | Objeto función que se llaman.
  `PyTrace_OPCODE` | Siempre `Py_None`.

int `PyTrace_CALL`

  El valor del parámetro what para una función `Py_tracefunc` cuando se informa una nueva llamada a una función o método, o una nueva entrada en un generador. Tenga en cuenta que la creación del iterador para una función de generador no se informa ya que no hay transferencia de control al código de bytes de Python en la marco correspondiente.

int `PyTrace_EXCEPTION`

  El valor del parámetro what para una función `Py_tracefunc` cuando se ha producido una excepción. La función de devolución de llamada se llama con este valor para what cuando después de que se procese cualquier bytecode, después de lo cual la excepción se establece dentro del marco que se está ejecutando. El efecto de esto es que a medida que la propagación de la excepción hace que la pila de Python se desenrolle, el retorno de llamada se llama al retornar a cada marco a medida que se propaga la excepción. Solo las funciones de rastreo reciben estos eventos; el perfilador (profiler) no los necesita.

int `PyTrace_LINE`

  El valor pasado como parámetro what a una función `Py_tracefunc` (pero no una función de creación de perfiles) cuando se informa un evento de número de línea. Puede deshabilitarse para un marco configurando `f_trace_lines` en 0 en ese marco.

int `PyTrace_RETURN`

  El valor para el parámetro what para `Py_tracefunc` funciona cuando una llamada está por regresar.

int `PyTrace_C_CALL`

  El valor del parámetro what para `Py_tracefunc` funciona cuando una función C está a punto de ser invocada.

int `PyTrace_C_EXCEPTION`

  El valor del parámetro what para funciones `Py_tracefunc` cuando una función C ha lanzado una excepción.

int `PyTrace_C_RETURN`

  El valor del parámetro what para `Py_tracefunc` funciona cuando una función C ha retornado.

int `PyTrace_OPCODE`

  El valor del parámetro what para funciones `Py_tracefunc` (pero no funciones de creación de perfiles) cuando un nuevo código de operación está a punto de ejecutarse. Este evento no se emite de forma predeterminada: debe solicitarse explícitamente estableciendo `f_trace_opcodes` en 1 en el marco.

void `PyEval_SetProfile`( Py_tracefunc func, PyObject *obj)

  Establece la función del generador de perfiles en func. El parámetro obj se pasa a la función como su primer parámetro, y puede ser cualquier objeto de Python o `NULL`. Si la función de perfilado necesita mantener el estado, el uso de un valor diferente para obj para cada hilo proporciona un lugar conveniente y seguro para guardarlo. Se llama a la función de perfilado para todos los eventos supervisados, excepto `PyTrace_LINE` `PyTrace_OPCODE` y `PyTrace_EXCEPTION`.

  La persona que llama debe mantener el GIL.

void `PyEval_SetTrace`( Py_tracefunc func, PyObject *obj)

  Establece la función de rastreo en func. Esto es similar a `PyEval_SetProfile()`, excepto que la función de rastreo recibe eventos de número de línea y eventos por código de operación, pero no recibe ningún evento relacionado con los objetos de la función C. Cualquier función de rastreo registrada con `PyEval_SetTrace()` no recibirá `PyTrace_C_CALL`, `PyTrace_C_EXCEPTION` o `PyTrace_C_RETURN` como valor para el parámetro what.

  La persona que llama debe mantener el GIL.

## Soporte avanzado del depurador

Estas funciones solo están destinadas a ser utilizadas por herramientas de depuración avanzadas.

PyInterpreterState* `PyInterpreterState_Head`()

  Retorna el objeto de estado del intérprete al principio de la lista de todos esos objetos.

PyInterpreterState* `PyInterpreterState_Main`()

  Retorna el objeto de estado del intérprete principal.

PyInterpreterState* `PyInterpreterState_Next`( PyInterpreterState *interp)

  Retorna el siguiente objeto de estado de intérprete después de interp de la lista de todos esos objetos.

PyThreadState * `PyInterpreterState_ThreadHead`( PyInterpreterState *interp)

  Retorna el puntero al primer objeto `PyThreadState` en la lista de hilos asociados con el intérprete interp.

PyThreadState* `PyThreadState_Next`( PyThreadState *tstate)

  Retorna el siguiente objeto de estado del hilo después de tstate de la lista de todos los objetos que pertenecen al mismo objeto `PyInterpreterState`.

## Soporte de almacenamiento local de hilo

El intérprete de Python proporciona soporte de bajo nivel para el almacenamiento local de hilos (TLS) que envuelve la implementación de TLS nativa subyacente para admitir la API de almacenamiento local de hilos de nivel Python (`threading.local`). Las API de nivel CPython C son similares a las ofrecidas por pthreads y Windows: use una clave de hilo y funciones para asociar un valor de `void*` por hilo.

El GIL no necesita ser retenido al llamar a estas funciones; proporcionan su propio bloqueo.

Tenga en cuenta que `Python.h` no incluye la declaración de las API de TLS, debe incluir `pythread.h` para usar el almacenamiento local de hilos.

Nota

Ninguna de estas funciones API maneja la administración de memoria en nombre de los valores `void*`. Debe asignarlos y desasignarlos usted mismo. Si los valores `void*` son `PyObject*`, estas funciones tampoco realizan operaciones de conteo de referencias en ellos.

### API de almacenamiento específico de hilo (TSS, Thread Specific Storage)

La API de TSS se introduce para reemplazar el uso de la API TLS existente dentro del intérprete de CPython. Esta API utiliza un nuevo tipo `Py_tss_t` en lugar de `int` para representar las claves del hilo.

Nuevo en la versión 3.7.

Ver también

«Una nueva C-API para Thread-Local Storage en CPython» ( PEP 539)

`Py_tss_t`

  Esta estructura de datos representa el estado de una clave del hilo, cuya definición puede depender de la implementación de TLS subyacente, y tiene un campo interno que representa el estado de inicialización de la clave. No hay miembros públicos en esta estructura.

  Cuando Py_LIMITED_API no está definido, la asignación estática de este tipo por `Py_tss_NEEDS_INIT` está permitida.

`Py_tss_NEEDS_INIT`

  Esta macro se expande al inicializador para variables `Py_tss_t`. Tenga en cuenta que esta macro no se definirá con Py_LIMITED_API.

#### Asignación dinámica

Asignación dinámica de `Py_tss_t`, requerida en los módulos de extensión construidos con Py_LIMITED_API, donde la asignación estática de este tipo no es posible debido a que su implementación es opaca en el momento de la compilación.

Py_tss_t* `PyThread_tss_alloc`()

  Retorna un valor que es el mismo estado que un valor inicializado con `Py_tss_NEEDS_INIT`, o `NULL` en caso de falla de asignación dinámica.

void `PyThread_tss_free`( Py_tss_t *key)

  Libera la clave key asignada por `PyThread_tss_alloc()`, después de llamar por primera vez `PyThread_tss_delete()` para asegurarse de que los hilos locales asociados no hayan sido asignados. Esto es un no-op si el argumento key es NULL.

  Nota

  A freed key becomes a dangling pointer. You should reset the key to NULL.

#### Métodos

El parámetro key de estas funciones no debe ser `NULL`. Además, los comportamientos de `PyThread_tss_set()` y `PyThread_tss_get()` no están definidos si el `Py_tss_t` dado no ha sido inicializado por `PyThread_tss_create()`.

int `PyThread_tss_is_created`( Py_tss_t *key)

  Retorna un valor distinto de cero si `Py_tss_t` ha sido inicializado por `PyThread_tss_create()`.

int `PyThread_tss_create`( Py_tss_t *key)

  Retorna un valor cero en la inicialización exitosa de una clave TSS. El comportamiento no está definido si el valor señalado por el argumento key no se inicializa con `Py_tss_NEEDS_INIT`. Esta función se puede invocar repetidamente en la misma tecla: llamarla a una tecla ya inicializada es un no-op e inmediatamente retorna el éxito.

void `PyThread_tss_delete`( Py_tss_t *key)

  Destruye una clave TSS para olvidar los valores asociados con la clave en todos los hilos y cambie el estado de inicialización de la clave a no inicializado. Una clave destruida se puede inicializar nuevamente mediante `PyThread_tss_create()`. Esta función se puede invocar repetidamente en la misma llave; llamarla en una llave ya destruida es un no-op.

int `PyThread_tss_set`( Py_tss_t *key, void *value)

  Retorna un valor cero para indicar la asociación exitosa de un valor a `void*` con una clave TSS en el hilo actual. Cada hilo tiene un mapeo distinto de la clave a un valor `void*`.

void* `PyThread_tss_get`( Py_tss_t *key)

  Retorna el valor `void*` asociado con una clave TSS en el hilo actual. Esto retorna `NULL` si no hay ningún valor asociado con la clave en el hilo actual.

### API de almacenamiento local de hilos (TLS, Thread Local Storage)

Obsoleto desde la versión 3.7: Esta API es reemplazada por API de Almacenamiento Específico de Hilos (TSS, por sus significado en inglés *Thread Specific Storage*).

Nota

Esta versión de la API no es compatible con plataformas donde la clave TLS nativa se define de una manera que no se puede transmitir de forma segura a `int`. En tales plataformas, `PyThread_create_key()` regresará inmediatamente con un estado de falla, y las otras funciones TLS serán no operativas en tales plataformas.

Debido al problema de compatibilidad mencionado anteriormente, esta versión de la API no debe usarse en código nuevo.

int `PyThread_create_key`()

void `PyThread_delete_key`(int key)

int `PyThread_set_key_value`(int key, void *value)

void* `PyThread_get_key_value`(int key)

void `PyThread_delete_key_value`(int key)

void `PyThread_ReInitTLS`()