Python threading.thread.start() 不返回控制给主线程

Question

我正在尝试写一个程序，让用户可以随时停止某段代码的执行，而不影响主程序的运行。我想用 threading.Thread 来实现这个功能，但在 Python 3.3 的 IDLE 中运行了以下代码：

from threading import *
import math
def f():
    eval("math.factorial(1000000000)")
t = Thread(target = f)
t.start()

最后一行没有返回结果，最后我只好重启了 shell。这是因为全局解释器锁（Global Interpreter Lock）的问题吗，还是我做错了什么？我在 threading 的文档中没有找到与这个问题相关的内容（http://docs.python.org/3/library/threading.html）

我尝试用进程来做同样的事情：

from multiprocessing import *
import math
def f():
    eval("math.factorial(1000000000)")

p = Process(target = f)
p.start()
p.is_alive()

最后一行返回了 False，尽管我在启动进程后仅仅过了几秒钟！根据我的处理器使用情况，我不得不得出结论，进程根本没有启动。有人能解释一下我哪里做错了吗？

Answer 1

Thread.start() 这个方法永远不会返回！这可能和数学库的C语言实现有关吗？

正如@eryksun在评论中提到的：math.factorial() 是用C语言实现的，它不会释放全局解释器锁（GIL），所以在它返回之前，其他的Python代码是无法运行的。

注意：multiprocessing版本应该可以正常工作：每个Python进程都有自己的GIL。

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factorial(1000000000)的结果有几亿位数字。可以尝试用import time; time.sleep(10)来做一个简单的计算替代。

如果你在IDLE中遇到多线程代码的问题，可以尝试在命令行中运行相同的代码，以确保错误依然存在。

如果在调用p.start()后，p.is_alive()返回False，那么可能意味着f()函数中出现了错误，比如MemoryError。

在我的机器上，如果我把你问题中的代码粘贴到Python解释器中，p.is_alive()会返回True，并且其中一个CPU的使用率会达到100%。

无关紧要的提示：去掉像from multiprocessing import *这样的通配符导入。这可能会遮蔽你代码中的其他名称，让你无法确定某个名称的具体含义，比如threading可能会定义一个eval函数（虽然实际上没有，但有可能），这会导致你的代码在不知不觉中出错。

我希望我的程序能够优雅地处理用户输入的各种奇怪数据。

如果你直接把用户输入传给eval()，那么用户可以做任何事情。

有没有办法让一个进程打印，比如说，错误信息，而不需要构建管道或其他类似的结构？

这是一段普通的Python代码：

print(message) # works

不同之处在于，如果多个进程同时运行print()，那么输出可能会混乱。你可以使用锁来同步print()的调用。