_thread --- 底层多线程 API


该模块提供了操作多个线程(也被称为 轻量级进程任务)的底层原语 —— 多个控制线程共享全局数据空间。为了处理同步问题,也提供了简单的锁机制(也称为 互斥锁二进制信号)。threading 模块基于该模块提供了更易用的高级多线程 API。

在 3.7 版更改: 这个模块曾经是可选的,但现在总是可用的。

这个模块定义了以下常量和函数:

exception _thread.error

发生线程相关错误时抛出。

在 3.3 版更改: 现在是内建异常 RuntimeError 的别名。

_thread.LockType

锁对象的类型。

_thread.start_new_thread(function, args[, kwargs])

Start a new thread and return its identifier. The thread executes the function function with the argument list args (which must be a tuple). The optional kwargs argument specifies a dictionary of keyword arguments.

When the function returns, the thread silently exits.

When the function terminates with an unhandled exception, sys.unraisablehook() is called to handle the exception. The object attribute of the hook argument is function. By default, a stack trace is printed and then the thread exits (but other threads continue to run).

When the function raises a SystemExit exception, it is silently ignored.

在 3.8 版更改: sys.unraisablehook() is now used to handle unhandled exceptions.

_thread.interrupt_main()

模拟一个 signal.SIGINT 信号到达主线程的效果。 线程可以使用这个函数来中断主线程。

如果 Python 没有处理 signal.SIGINT (将它设为 signal.SIG_DFLsignal.SIG_IGN),此函数将不做任何事。

_thread.exit()

抛出 SystemExit 异常。如果没有捕获的话,这个异常会使线程退出。

_thread.allocate_lock()

返回一个新的锁对象。锁中的方法在后面描述。初始情况下锁处于解锁状态。

_thread.get_ident()

返回当前线程的 “线程描述符”。它是一个非零的整型数。它的值没有什么含义,主要是作为 magic cookie 使用,比如作为含有线程相关数据的字典的索引。线程描述符可能会在线程退出,新线程创建时复用。

_thread.get_native_id()

Return the native integral Thread ID of the current thread assigned by the kernel. This is a non-negative integer. Its value may be used to uniquely identify this particular thread system-wide (until the thread terminates, after which the value may be recycled by the OS).

Availability: Windows, FreeBSD, Linux, macOS, OpenBSD, NetBSD, AIX.

3.8 新版功能.

_thread.stack_size([size])

返回新建线程是用的堆栈大小。可选参数 size 指定之后新建的线程的堆栈大小,而且一定要是0(根据平台或者默认配置)或者最小是32,768(32KiB)的一个正整数。如果*size*没有指定,默认是0。如果不支持改变线程堆栈大小,会抛出 RuntimeError 错误。如果指定的堆栈大小不合法,会抛出 ValueError 错误并且不会修改堆栈大小。32KiB是当前最小的能保证解释器足够堆栈空间的堆栈大小。需要注意的是部分平台对于堆栈大小会有特定的限制,例如要求大于32KiB的堆栈大小或者需要根据系统内存页面的整数倍进行分配 - 应当查阅平台文档有关详细信息(4KiB页面比较普遍,在没有更具体信息的情况下,建议的方法是使用4096的倍数作为堆栈大小)

可用性: Windows,具有 POSIX 线程的系统。

_thread.TIMEOUT_MAX

Lock.acquire() 方法中 timeout 参数允许的最大值。传入超过这个值的 timeout 会抛出 OverflowError 异常。

3.2 新版功能.

锁对象有以下方法:

lock.acquire(waitflag=1, timeout=-1)

没有任何可选参数时,该方法无条件申请获得锁,有必要的话会等待其他线程释放锁(同时只有一个线程能获得锁 —— 这正是锁存在的原因)。

如果传入了整型参数 waitflag,具体的行为取决于传入的值:如果是 0 的话,只会在能够立刻获取到锁时才获取,不会等待,如果是非零的话,会像之前提到的一样,无条件获取锁。

如果传入正浮点数参数 timeout,相当于指定了返回之前等待得最大秒数。如果传入负的 timeout,相当于无限期等待。如果 waitflag 是 0 的话,不能指定 timeout

如果成功获取到所会返回 True,否则返回 False

在 3.2 版更改: timeout 形参是新增的。

在 3.2 版更改: 现在获取锁的操作可以被 POSIX 信号中断。

lock.release()

释放锁。锁必须已经被获取过,但不一定是同一个线程获取的。

lock.locked()

返回锁的状态:如果已被某个线程获取,返回 True,否则返回 False

除了这些方法之外,锁对象也可以通过 with 语句使用,例如:

import _thread

a_lock = _thread.allocate_lock()

with a_lock:
    print("a_lock is locked while this executes")

注意事项:

  • 线程与中断奇怪地交互:KeyboardInterrupt 异常可能会被任意一个线程捕获。(如果 signal 模块可用的话,中断总是会进入主线程。)

  • 调用 sys.exit() 或是抛出 SystemExit 异常等效于调用 _thread.exit()

  • 不可能中断锁的 acquire() 方法 —— KeyboardInterrupt 一场会在锁获取到之后发生。

  • 当主线程退出时,由系统决定其他线程是否存活。在大多数系统中,这些线程会直接被杀掉,不会执行 try ... finally 语句,也不会执行对象析构函数。

  • 当主线程退出时,不会进行正常的清理工作(除非使用了 try ... finally 语句),标准 I/O 文件也不会刷新。