Python 列表切片线程安全吗？

Question

来自 Are lists thread-safe?, I need to know if specifically list slicing is thread safe. It's not clear to me from the linked article What kinds of global value mutation are thread-safe?.

根据对 is list.pop thread safe in python 的回答，看来我真的需要知道列表切片是否是一个 原子操作 。

我有一个列表 some_list，另一个线程正在不断地 append 访问它。在主线程中，我有时会偷看（没有 poping）：

列表的最后一个元素如下所示：some_list[-1]（索引）
列表的最后几个元素如下所示：some_list[-3:]（切片）

所以，问题是，在 CPython（我使用 Python 3.10）中，列表切片是线程安全的吗？

Answer 1

tl;dr 索引和切片都是线程安全的，但切片由构建切片和应用切片。他们之间线程可以修改我们的列表。

在您发布的 Whosebug 页面中，您可以找到一个 list of atomic operations 可迭代对象，索引和切片都在那里。

让我们看一下用于切片的字节码：

import dis

l = [1, 2, 3]


def f():
    l[1:3]


dis.dis(f)

  7           0 LOAD_GLOBAL              0 (l)
              2 LOAD_CONST               1 (1)
              4 LOAD_CONST               2 (3)
              6 BUILD_SLICE              2
              8 BINARY_SUBSCR
              (...)

BINARY_SUBSCR是访问切片的时刻，确实是单次操作。检查：

import time
import threading

l = [0] * 1000000000


def append():
    start = time.perf_counter()
    time.sleep(0.1)
    l.append(1)  # Doesn't execute until main thread access slice
    print("append", time.perf_counter() - start)  # 3.4184917740058154


t = threading.Thread(target=append)
t.start()
start = time.perf_counter()
x = l[:]  # Reading via slicing
print("main", time.perf_counter() - start)  # 3.418436762993224
print("last_elem", x[-1])  # 0
t.join()

所以当访问一个切片时（和访问一个索引一样）不要担心列表的变化，因为它是简单的操作码并且是受 GIL 保护。

那会发生什么？

# l = [1, 2, 3]
x = l[0:3]

您不能假设 x 将包含所有列表。

我们首先 (BUILD_SLICE) 从 0 开始，到 3 结束。
然后另一个线程可以修改列表，例如通过追加元素。
只有这样我们才能以线程安全方式访问切片。

它会使我们的程序崩溃吗？我怀疑，因为使用越界切片是安全的。

Python 列表切片线程安全吗？

Is Python list slicing thread safe?

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