为什么 reversed() 会删除线程安全？

Question

CPython 中用于确保迭代线程安全的一个常见习惯用法是使用tuple()。

例如 - tuple(dict.items()) 在 CPython 中保证是线程安全的，即使项目被不同的线程删除。

这是因为解释器在运行这些 C 函数时不运行 eval 循环并且不释放 GIL。我已经测试过了，效果很好。

但是，tuple(reversed(dict.items())) 似乎不是线程安全的，我不明白为什么。它没有运行任何 Python 函数，也没有显式释放 GIL。如果在 dict 在不同的线程上运行时删除密钥，为什么我仍然会收到错误消息？

Answer 1

在迭代 dict 时修改它的大小总是会出错。 tuple(d.items()) 之所以是线程安全的，是因为迭代器的检索和迭代都发生在同一个 C 函数中。 d.items() 创建了一个 dict_items 对象，但还没有迭代器。这就是字典大小的变化仍然反映的原因：

>>> d = {'a': 1, 'b': 2}
>>> view = d.items()
>>> del d['a']
>>> list(view)
[('b', 2)]

然而，一旦迭代器被检索到，字典大小must not change 就不再存在了：

>>> d = {'a': 1, 'b': 2}
>>> iterator = iter(d.items())
>>> del d['a']
>>> list(iterator)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
RuntimeError: dictionary changed size during iteration

这就是使用reversed 时发生的情况：它creates a reverse iterator 的dict 项。造成麻烦的是迭代器部分，因为一旦创建了迭代器，底层字典的大小就不能改变：

>>> d = {'a': 1, 'b': 2}
>>> r = reversed(d.items())
>>> r  # Note the iterator here.
<dict_reverseitemiterator object at 0x7fb3a4aa24f0>
>>> del d['a']
>>> list(r)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
RuntimeError: dictionary changed size during iteration

因此，在特定示例中tuple(reversed(dict.items())) 创建了原始字典的迭代器reversed(dict.items())，然后由tuple 迭代。但是，此迭代器要求 dict 的大小不发生变化。就像tuple(iter(dict.items())) 只是倒序排列。

关于 GIL 开关，eval 循环在它获取 reversed() 的结果时运行，在创建迭代器之后，并将其发送到 tuple() 进行迭代。请参阅以下反汇编：

>>> dis.dis("tuple({}.items())")
  1           0 LOAD_NAME                0 (tuple)
              2 BUILD_MAP                0
              4 LOAD_METHOD              1 (items)
              6 CALL_METHOD              0
              8 CALL_FUNCTION            1
             10 RETURN_VALUE
>>> dis.dis("tuple(reversed({}.items()))")
  1           0 LOAD_NAME                0 (tuple)
              2 LOAD_NAME                1 (reversed)
              4 BUILD_MAP                0
              6 LOAD_METHOD              2 (items)
              8 CALL_METHOD              0
             10 CALL_FUNCTION            1
             12 CALL_FUNCTION            1
             14 RETURN_VALUE