为什么我的Python程序的输出看起来很奇怪？

Question

我已经使用Python了一段时间，但在今天之前我从来没有真正做过任何并发。 我偶然发现了这篇博文，并决定制作一个类似（但更简单）的例子：

import os
import threading
import Queue

class Worker(threading.Thread):
    def __init__(self, queue, num):
        threading.Thread.__init__(self)
        self.queue = queue
        self.num = num

    def run(self):
        while True:
            text = self.queue.get()
            #print "{} :: {}".format(self.num, text)
            print "%s :: %s" % (self.num, text)
            self.queue.task_done()

nonsense = ["BLUBTOR", "more nonsense", "cookies taste good", "what is?!"]
queue = Queue.Queue()

for i in xrange(4):
    # Give the worker the queue and also its "number"
    t = Worker(queue, i)
    t.setDaemon(True)
    t.start()

for gibberish in nonsense:
    queue.put(gibberish)

queue.join()

它似乎工作正常，但似乎有一些我无法弄清楚的打印问题。 几个测试运行：

chris@DPC3:~/code/pythonthreading$ python owntest.py 
0 :: BLUBTOR
 1 :: more nonsense
3 :: cookies taste good
 2 :: what is?!
chris@DPC3:~/code/pythonthreading$ python owntest.py 
0 :: BLUBTOR
2 :: more nonsense
3 :: cookies taste good0 :: what is?!

chris@DPC3:~/code/pythonthreading$ python owntest.py 
2 :: BLUBTOR
 3 :: more nonsense1 :: cookies taste good

 2 :: what is?!
chris@DPC3:~/code/pythonthreading$

为什么输出格式奇怪？

Answer 1

打印不是线程安全的。

当一些字符被一个线程复制到stdout流时，另一个线程被调度也在打印，它将字符复制到stdout流。

结果是你的stdout不包含print调用的谨慎结果，而是包含来自不同线程的混合输出，所有这些都混杂在一起。

解决方法是使用sys.stdout.write() ; 这是一个原子（线程安全）操作。 确保包含明确的\\n换行符。

Answer 2

print不是原子的。

以下行：

        print "%s :: %s" % (self.num, text)

被翻译成以下字节码：

         24 LOAD_CONST               1 ('%s :: %s')
         27 LOAD_FAST                0 (self)
         30 LOAD_ATTR                3 (num)
         33 LOAD_FAST                1 (text)
         36 BUILD_TUPLE              2
         39 BINARY_MODULO       
         40 PRINT_ITEM          
         41 PRINT_NEWLINE       

如您所见，那里有两个打印字节码（ PRINT_ITEM和PRINT_NEWLINE ）。 如果线程在两者之间被抢占，你会看到你所看到的。

我同意其他人的观点， sys.stdout.write()对于这个用例来说是一个更安全的赌注，因为：

1. 它会强制您在编写之前格式化整个字符串（使用print可能会意外地使用print a, b, c,最后print a, b, c,三个单独的写入而不是一个）;
2. 它避开了软空间和自动换行的问题，这两个问题都可以与程序其他部分的print语句进行交互。