Python 3中的PyEval_InitThreads：如何/何时调用它？

Question

基本上，在什么时候应该准确调用什么以及需要什么伴随的API调用方面似乎存在 巨大的 困惑/模糊性
PyEval_InitThreads()

。不幸的是，Python的官方文档非常模糊。关于这个话题，已经有很多关于stackoverflow的问题，因此，如果将其作为副本关闭，我不会感到特别惊讶。但是请考虑一下，这个问题似乎没有确定的答案。（可悲的是，我没有快速拨号上的Guido VanRossum。）

首先，让我们在这里定义问题的范围： 我想做什么？ 好吧…我想用C写一个Python扩展模块，它将：

1. 使用pthreadC语言中的API生成工作线程
2. 从这些C线程中调用Python回调

好的，让我们从Python文档本身开始。在
Python的3.2文档
说：

无效PyEval_InitThreads（）

初始化并获取全局解释器锁。在创建第二个线程或进行任何其他线程操作（例如PyEval_ReleaseThread（tstate））之前，应在主线程中调用它。在调用PyEval_SaveThread（）或PyEval_RestoreThread（）之前不需要它。

所以我的理解是：

1. 产生线程的任何C扩展模块都必须PyEval_InitThreads()在产生任何其他线程之前从主线程调用
2. 调用会PyEval_InitThreads锁定GIL

因此，常识告诉我们，任何创建线程的C扩展模块都必须调用PyEval_InitThreads()，然后释放全局解释器锁。好吧，看起来很简单。因此，
表面看来 ，所需的只是以下代码：

PyEval_InitThreads(); /* initialize threading and acquire GIL */
PyEval_ReleaseLock(); /* Release GIL */

似乎很容易…但是不幸的是，Python 3.2文档 也 说它 PyEval_ReleaseLock 已被
弃用
。相反，我们应该使用
PyEval_SaveThread
它来发布GIL：

PyThreadState * PyEval_SaveThread（）

释放全局解释器锁（如果已创建并启用了线程支持），然后将线程状态重置为NULL，返回先前的线程状态（非NULL）。如果已创建锁，则当前线程必须已获取它。

嗯…好吧，所以我猜一个C扩展模块需要说：

PyEval_InitThreads();
PyThreadState* st = PyEval_SaveThread();

确实，这正是
这个stackoverflow答案 所说的。除非我在实践中实际 尝试
过，否则在导入扩展模块时，Python解释器会立即出现段错误。真好

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好的，现在我放弃正式的Python文档，转向Google。因此，
这个随机博客
声称您需要从扩展模块执行的所有操作是PyEval_InitThreads()。当然，文档声称PyEval_InitThreads()获得了GIL，实际上，

快速检查PyEval_InitThreads()in的源代码ceval.c表明它确实调用了内部功能。take_gil(PyThreadState_GET());

因此PyEval_InitThreads() 一定要 获得GIL。我认为那您绝对需要在致电后以某种方式释放GIL
PyEval_InitThreads()。 但是如何？
PyEval_ReleaseLock()已过时，并且出现PyEval_SaveThread()了莫名其妙的段错误。

好了…所以也许出于某种原因这是目前我无法理解，一个C扩展模块 并不
需要释放GIL。我尝试了一下……并且，正如预期的那样，一旦另一个线程尝试获取GIL（使用
PyGILState_Ensure
），程序就会从死锁中挂起。是的…您 真的 需要在致电后释放GIL PyEval_InitThreads()。

同样，问题是：
在调用后如何释放GILPyEval_InitThreads()？

更笼统地说： 为了能够从辅助C线程安全地调用Python代码，C扩展模块到底需要做什么？

Answer 1

您的理解是正确的：调用PyEval_InitThreads确实可以获取GIL。在正确编写的Python /
C应用程序中，这不是问题，因为GIL将自动或手动及时解锁。

如果主线程继续运行Python代码，则没有什么特别的事情，因为Python解释器将在执行了许多指令后自动放弃GIL（允许另一个线程来获取它，它将再次放弃它，依此类推）上）。另外，每当Python要调用阻塞系统调用时（例如，从网络读取或写入文件），它将在调用周围释放GIL。

这个答案的原始版本到此为止。但是还有另外一件事要考虑： 嵌入 方案。

嵌入Python时，主线程通常会初始化Python并继续执行其他与Python不相关的任务。在那种情况下，没有什么东西会 自动
释放GIL，因此必须由线程本身完成。这绝不是特定于call的调用PyEval_InitThreads，它是在使用获取的GIL调用的所有Python /
C代码中所期望的。

例如，main()可能包含以下代码：

Py_Initialize();
PyEval_InitThreads();

Py_BEGIN_ALLOW_THREADS
... call the non-Python part of the application here ...
Py_END_ALLOW_THREADS

Py_Finalize();

如果您的代码是手动创建线程的，则它们需要先获取GIL，然后再进行与Python相关的 任何操作
，甚至简单到Py_INCREF。为此，请使用以下命令：

// Acquire the GIL
PyGILState_STATE gstate;
gstate = PyGILState_Ensure();

... call Python code here ...

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