Python循环创建线程时迭代变量状态共享问题如何解决？

问题原因 #

这是Python闭包的迟绑定特性导致的：循环内部定义的op函数引用了外层的迭代变量i，但Python不会在函数定义阶段就捕获i的当前值，只会等到op实际执行（也就是3秒后线程调度运行）时才会去查找i的取值。此时for循环已经执行完毕，i的值已经固定为最后一次迭代的9，所有线程拿到的都是同一个i，因此输出全为9。

解决方案 #

要实现每次迭代的状态隔离，核心是在每次循环定义线程任务的时候，就把当前的i值静态绑定到任务中，不要等到运行时再去取外层变量。常用的两种实现方式如下： #

方案1：用函数默认参数捕获当前值 #

Python函数的默认参数会在函数定义阶段就完成计算绑定，刚好可以用来保存每次迭代的i副本：

import threading
from time import sleep

threads = []

for i in range(0,10):
    # 定义函数时添加默认参数local_i=i，直接绑定当前迭代的i值
    def op(local_i=i):
        sleep(3)
        print(local_i)

    threads.append(threading.Thread(target = op))

for th in threads:
    th.start()

for th in threads:
    th.join()

方案2：用functools.partial预绑定参数 #

partial可以提前把参数和目标函数绑定生成新的可调用对象，绑定时就会保存当前的i值：

import threading
from time import sleep
from functools import partial

# 把op提到循环外定义即可
def op(local_i):
    sleep(3)
    print(local_i)

threads = []
for i in range(0,10):
    # partial会把当前的i值绑定到op的入参上，生成独立的任务对象
    threads.append(threading.Thread(target = partial(op, local_i=i)))

for th in threads:
    th.start()

for th in threads:
    th.join()

两种方案都可以正确输出0到9的数值，输出顺序可能因为线程调度不一致，但不会再出现全为9的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者tmn