蚂蚁模拟：为每个蚂蚁创建一个进程/线程更好还是其他方式？

Question

这个简单的研究是：蚂蚁生活模拟

我正在创建一个面向对象的结构，里面有一个蚁丘的类，一个蚂蚁的类，还有一个整个模拟器的类。

现在我在思考“如何”让蚂蚁“生活”起来……

我知道有一些类似的项目刚刚开始，但我只是想头脑风暴一下，我并不是在寻找一个现成的解决方案。

老实说，我需要做一些测试来理解“什么更好”，据我所知，在Python中，线程比进程占用更少的内存。

当你启动模拟时，“蚂蚁”需要做的就是：随机移动，如果它们找到食物——>吃掉或带回蚁丘，如果它们遇到另一只来自不同蚁丘的蚂蚁正在搬运食物——>攻击——>收集食物——>继续做它们该做的事情……依此类推……这意味着我需要在蚂蚁之间以及整个环境中“共享”信息。

所以我重新考虑一下：是为每只蚂蚁创建一个进程/线程，还是其他什么？

编辑： 关于我的问题“什么更好”，我给所有收到的聪明回答都点了赞，并且在下面留言。 在我的测试之后，我会接受最好的答案。

Answer 1

我写了一个蚂蚁模拟程序，用来寻找一个好的旅行商问题解决方案。我不太推荐使用线程来实现这个程序。我是通过一个循环来计算每只蚂蚁的下一步，所以我的蚂蚁并不是同时在行动，而是在每一步后进行同步。

我觉得没有必要用线程来模拟这些蚂蚁。这样做在运行速度上没有好处，代码的优雅性也没有提升！

虽然用线程可能会稍微更接近真实情况，因为真实的蚂蚁是同时活动的，但在模拟的情况下，我认为这并不重要。

Answer 2

如果你不介意GPL这个许可证，我建议你使用Khronos这个模拟框架。它允许你把每只蚂蚁定义为一个生成器，这样你就不需要自己去创建线程了。Khronos引擎会帮你处理调度的问题。

其实我正在开发一个竞争项目，叫做GarlicSim，你也可以用它来做模拟，不过在你的情况下，Khronos会更合适。（除非你对GPL有问题。）

Answer 3

我建议你看看 stackless。Stackless 引入了一种叫做任务小线程（tasklets）的东西，这是一种微线程，能够让你享受到基于线程编程的好处，同时避免了传统线程带来的性能和复杂性问题。

不过，使用 stackless 可能会有一个问题，听说你需要用一个修改过的解释器或者 pypy 才能使用这些微线程。不过，这可能是值得的，因为有一些公司成功地使用了 stackless（比如它被用在了 EVE Online 这款游戏中）。

另外，你也可以看看 greenlet，它也提供了一种微线程的功能，而且不需要替换解释器。不过，相比于 stackless，greenlet 提供的功能比较有限。