Question

从C ++ 11开始，静态变量初始化保证是线程安全的。但是如何在多个线程中修改静态变量呢？如下所示

static int initialized = 0;
Initialize()
{
 if (initialized)
    return;
 initialized = 1; // Is this thread safe? 
}

我问这个问题的原因是我正在阅读源代码 Py_Initialize()，我试图将Python嵌入到多线程C ++应用程序中，我想知道在多个线程中多次调用Py_Initialize()是否安全？ Py_Initialize()的实施可归结为函数_Py_InitializeEx_Private，如下所示

// pylifecycle.c
static int initialized = 0;

_Py_InitializeEx_Private(int install_sigs, int install_importlib)
{
    if (initialized)
        return;
    initialized = 1;
 // a bunch of other stuff
 }

C的结论与C ++相同吗？

修改所以所有答案都很好，我选择的是最清楚我的头脑。

Answer 1

修改静态变量不是线程安全的，但初始化静态变量是线程安全的。所以你可以这样做：

void my_py_init() {
    static bool x = (Py_Initialize(), true);
}

那就是它。您现在可以根据需要从多个线程中调用my_py_init，Py_Initialize只会被调用一次。

Answer 2

Py_Initialize不是线程安全的。只有当你知道Python解释器已经被初始化时，你才可以从多个线程调用它，但如果你能证明调用函数是愚蠢的。

实际上，大多数Python C-API调用都不是线程安全的;您需要获取全局解释器锁（GIL）才能与Python解释器进行交互。（有关详细信息，请参阅Python C-API docs。请仔细阅读。）

但是，据我所知，在初始化解释器之前，您无法使用标准API来获取GIL。因此，如果您有多个线程，其中任何一个可能初始化相同的Python解释器，您需要使用自己的互斥锁来保护对Py_Initialize的调用。如果可以使用程序逻辑，那么在启动任何线程之前，最好先进行一次初始化。

您引用的代码：

static int initialized = 0;

void Initialize_If_Necessary() 
{
    if (initialized)
        return;
    initialized = 1;
    // Do the initialization only once
}

即使initialized是原子类型，

显然不是任何语言的线程安全。假设两个线程在发生任何初始化之前同时执行此代码：它们都将initialized视为false，因此它们都继续初始化。（如果您没有两个核心，您可以想象第一个进程是在initialized的测试和分配之间切换的任务。）

Answer 3

跨多个线程修改静态变量是不安全的，因为如果将变量放入寄存器中，那么其他内核就会被安排。相同寄存器中的信息将不同（修改另一个线程中的变量将与尝试访问该核心的寄存器版本相同，其中包含完全不同的数据）。

修改静态变量是否可以安全线程？

3 个答案: