Python 3 中的 PyEval_InitThreads：如何/何时调用它？ （故事继续令人作呕）

基本上好像有massive对确切时间的困惑/模糊PyEval_InitThreads()应该被调用，以及需要哪些伴随的 API 调用。这Python 官方文档不幸的是非常含糊。已经有stackoverflow上有很多问题关于这个话题，事实上，我个人已经问了一个几乎相同的问题对于这个，所以如果它作为重复项关闭，我不会感到特别惊讶；但请考虑一下这个问题似乎没有明确的答案。 （遗憾的是，我的快速拨号上没有 Guido Van Rossum。）

首先，我们先定义一下问题的范围：我想做什么？嗯...我想用 C 语言编写一个 Python 扩展模块，它将：

1. 使用以下命令生成工作线程pthreadC语言API
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。这Python 3.2 文档 say:

无效 PyEval_InitThreads()

初始化并获取全局解释器锁。它应该是 在创建第二个线程或参与之前在主线程中调用 在任何其他线程操作中，例如 PyEval_ReleaseThread(tstate)。 在调用 PyEval_SaveThread() 或之前不需要 PyEval_RestoreThread()。

所以我在这里的理解是：

1. 任何生成线程的 C 扩展模块都必须调用PyEval_InitThreads()在任何其他线程之前从主线程开始 产生
2. Calling PyEval_InitThreads锁定GIL

所以常识告诉我们，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。所以初步证据，所需要的只是以下代码：

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

看起来很简单......但不幸的是，Python 3.2 文档also比如说PyEval_ReleaseLock已经已弃用。相反，我们应该使用PyEval_SaveThread为了释放 GIL：

PyThreadState* PyEval_SaveThread()

释放全局解释器锁（如果已经创建并且线程 支持已启用）并将线程状态重置为 NULL，返回 先前的线程状态（不为 NULL）。如果锁已被 创建后，当前线程必须已获取它。

呃...好吧，所以我想 C 扩展模块需要说：

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

确实，这正是这个 stackoverflow 答案说。除非我实际上try实际上，当我导入扩展模块时，Python 解释器会立即出现段错误。好的。

好吧，现在我放弃官方 Python 文档并转向 Google。所以，这个随机博客声称您需要从扩展模块做的就是调用PyEval_InitThreads()。当然，文档声称PyEval_InitThreads()获得 GIL，事实上，快速检查源代码PyEval_InitThreads() in ceval.c表明它确实调用了内部函数take_gil(PyThreadState_GET());

So PyEval_InitThreads() 确实获得 GIL。我认为你绝对需要在调用后以某种方式释放 GILPyEval_InitThreads().   But how? PyEval_ReleaseLock()已弃用，并且PyEval_SaveThread()只是莫名其妙的段错误。

好吧...也许由于某种目前超出我理解的原因，C 扩展模块doesn't需要释放GIL。我尝试了...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），程序因死锁而挂起。所以是的...你真的调用后需要释放GILPyEval_InitThreads().

那么问题又来了：调用后如何释放GILPyEval_InitThreads()?

更一般地说：C 扩展模块到底需要做什么才能从工作 C 线程安全地调用 Python 代码？

您的理解是正确的：调用PyEval_InitThreads除其他事项外，还获得了 GIL。在正确编写的 Python/C 应用程序中，这不是问题，因为 GIL 会及时自动或手动解锁。

如果主线程继续运行Python代码，则没有什么特别要做的，因为Python解释器在执行完许多指令后会自动放弃GIL（允许另一个线程获取它，这将再次放弃它，所以在）。此外，每当 Python 即将调用阻塞系统调用时，例如从网络读取或写入文件，它将释放调用周围的 GIL。

这个答案的原始版本基本上到这里就结束了。但还有一件事需要考虑：嵌入设想。

嵌入 Python 时，主线程通常会初始化 Python 并继续执行其他非 Python 相关的任务。在这种情况下，没有什么可以自动地释放GIL，所以这必须由线程本身完成。这绝不是特定于调用的调用PyEval_InitThreads，预计所有 Python/C 代码使用获取的 GIL 进行调用。

例如，main()可能包含这样的代码：

Py_Initialize();
PyEval_InitThreads();

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

Py_Finalize();

如果您的代码手动创建线程，则它们需要在执行之前获取 GILanything与Python相关，甚至简单到Py_INCREF。为此，请使用下列:

// 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);