为什么使用线程的脚本偶尔会打印额外的行？

Question

如果将 print s 替换为 print >>sys.stderr, s 则效果消失。

import random, sys, time
import threading

lock = threading.Lock()

def echo(s):
    time.sleep(1e-3*random.random()) # instead of threading.Timer()
    with lock:
        print s

for c in 'abc':
    threading.Thread(target=echo, args=(c,)).start()

示例

# Run until empty line is found:
$ while ! python example.py 2>&1|tee out|grep '^$';do echo -n .;done;cat out

输出

....................
b

c
a

输出不应包含空行，但它确实包含。我知道 print 不是线程安全的，但我认为锁应该有所帮助。

问题是为什么会发生这种情况？

我的机器：

$ python -mplatform
Linux-2.6.38-11-generic-x86_64-with-Ubuntu-11.04-natty

py26、py27、pypy 上打印了额外的行。

py24、py25、py31、py32 的行为符合预期（没有空行）。

变体

• sys.stdout.flush()< /code>print 后没有解决问题：

  带锁：
      印刷）
      sys.stdout.flush()
  

• 更奇怪的是普通的sys.stdout.write() 不会产生带锁的空行：

  带锁：
      sys.stdout.write(s)
      sys.stdout.write('\n') #注意：没有 .flush()
  

• 打印 函数 按预期工作（无空行）。

要重现下载文件并运行：

$ tox

Answer 1

看看这个 stackoverflow 线程： 如何在 Python 2.6 中获得线程安全打印？。显然，打印到 sout 不是线程安全的。

如果您打开详细线程，您可以更好地看到这一点：

threading.Thread(target=echo, args=(c,), verbose=True).start()

我得到如下输出：

MainThread: <Thread(Thread-1, initial)>.start(): starting thread
Thread-1: <Thread(Thread-1, started 6204)>.__bootstrap(): thread started
MainThread: <Thread(Thread-2, initial)>.start(): starting thread
Thread-2: <Thread(Thread-2, started 3752)>.__bootstrap(): thread started
MainThread: <Thread(Thread-3, initial)>.start(): starting thread
Thread-3: <Thread(Thread-3, started 4412)>.__bootstrap(): thread started
MainThread: <Thread(Thread-2, started 3752)>.join(): waiting until thread stops
a
b
Thread-1: <Thread(Thread-1, started 6204)>.__bootstrap(): normal return
Thread-2: <Thread(Thread-2, started 3752)>.__bootstrap(): normal return
MainThread: <Thread(Thread-2, stopped 3752)>.join(): thread stopped
MainThread: <Thread(Thread-3, started 4412)>.join(): waiting until thread stops
Thread-3: <Thread(Thread-3, started 4412)>.__bootstrap(): normal return
MainThread: <Thread(Thread-3, stopped 4412)>.join(): thread stopped
c

您可以看到线程 3 在打印“c”字符之前显示为完成。显然情况并非如此，因此这使我假设打印到控制台不是线程安全的。

然而，这并不能解释为什么打印到 sys.stderr 似乎可以正常工作。

Answer 2

因为 print 首先写入标准输出文本，然后结束字符串。伪代码解释：

def print(*args, **kwargs):
    write_to_stdout(to_single_string(args))
    write_to_stdout(end)  # usually a newline "\n"

因此，在多线程中，两个线程的第一个字符串在第二个线程之前执行，因此同时打印两个换行符。但为什么线不在同一线上呢？我不知道。需要更深入地检查 python print 的实现。