下面的函数foo返回一个字符串'foo'。我如何才能获得从线程的目标返回的值'foo' ?

from threading import Thread

def foo(bar):
    print('hello {}'.format(bar))
    return 'foo'
    
thread = Thread(target=foo, args=('world!',))
thread.start()
return_value = thread.join()

上面所示的“一种明显的方法”不起作用:thread.join()返回None。


当前回答

定义你的目标 1)采取一个论点q 2)用q.put(foo)替换return foo的任何语句;返回

一个函数

def func(a):
    ans = a * a
    return ans

将成为

def func(a, q):
    ans = a * a
    q.put(ans)
    return

然后你就可以这样做了

from Queue import Queue
from threading import Thread

ans_q = Queue()
arg_tups = [(i, ans_q) for i in xrange(10)]

threads = [Thread(target=func, args=arg_tup) for arg_tup in arg_tups]
_ = [t.start() for t in threads]
_ = [t.join() for t in threads]
results = [q.get() for _ in xrange(len(threads))]

你可以使用函数装饰器/包装器来实现它,这样你就可以使用现有的函数作为目标,而不需要修改它们,但要遵循这个基本方案。

其他回答

我对这个问题的解决方案是将函数和线程包装在一个类中。不需要使用池、队列或c类型变量传递。它也是非阻塞的。而是检查状态。参见代码末尾如何使用它的示例。

import threading

class ThreadWorker():
    '''
    The basic idea is given a function create an object.
    The object can then run the function in a thread.
    It provides a wrapper to start it,check its status,and get data out the function.
    '''
    def __init__(self,func):
        self.thread = None
        self.data = None
        self.func = self.save_data(func)

    def save_data(self,func):
        '''modify function to save its returned data'''
        def new_func(*args, **kwargs):
            self.data=func(*args, **kwargs)

        return new_func

    def start(self,params):
        self.data = None
        if self.thread is not None:
            if self.thread.isAlive():
                return 'running' #could raise exception here

        #unless thread exists and is alive start or restart it
        self.thread = threading.Thread(target=self.func,args=params)
        self.thread.start()
        return 'started'

    def status(self):
        if self.thread is None:
            return 'not_started'
        else:
            if self.thread.isAlive():
                return 'running'
            else:
                return 'finished'

    def get_results(self):
        if self.thread is None:
            return 'not_started' #could return exception
        else:
            if self.thread.isAlive():
                return 'running'
            else:
                return self.data

def add(x,y):
    return x +y

add_worker = ThreadWorker(add)
print add_worker.start((1,2,))
print add_worker.status()
print add_worker.get_results()

Jake的回答很好,但如果您不想使用线程池(您不知道需要多少线程,但可以根据需要创建它们),那么在线程之间传输信息的一个好方法是内置的Queue。队列类,因为它提供线程安全性。

我创建了以下装饰器,使其以类似于线程池的方式工作:

def threaded(f, daemon=False):
    import Queue

    def wrapped_f(q, *args, **kwargs):
        '''this function calls the decorated function and puts the 
        result in a queue'''
        ret = f(*args, **kwargs)
        q.put(ret)

    def wrap(*args, **kwargs):
        '''this is the function returned from the decorator. It fires off
        wrapped_f in a new thread and returns the thread object with
        the result queue attached'''

        q = Queue.Queue()

        t = threading.Thread(target=wrapped_f, args=(q,)+args, kwargs=kwargs)
        t.daemon = daemon
        t.start()
        t.result_queue = q        
        return t

    return wrap

然后你就把它用作:

@threaded
def long_task(x):
    import time
    x = x + 5
    time.sleep(5)
    return x

# does not block, returns Thread object
y = long_task(10)
print y

# this blocks, waiting for the result
result = y.result_queue.get()
print result

装饰函数每次被调用时都会创建一个新线程,并返回一个thread对象,其中包含将接收结果的队列。

更新

自从我发布这个答案已经有一段时间了,但它仍然得到了观看,所以我想我应该更新它,以反映我在新版本的Python中这样做的方式:

Python 3.2并发添加。期货模块,为并行任务提供高级接口。它提供了ThreadPoolExecutor和ProcessPoolExecutor,因此您可以使用具有相同api的线程或进程池。

该api的一个好处是将任务提交给Executor将返回一个Future对象,该对象将以您提交的可调用对象的返回值结束。

这使得附加队列对象成为不必要的,这大大简化了装饰器:

_DEFAULT_POOL = ThreadPoolExecutor()

def threadpool(f, executor=None):
    @wraps(f)
    def wrap(*args, **kwargs):
        return (executor or _DEFAULT_POOL).submit(f, *args, **kwargs)

    return wrap

如果没有传入,将使用默认的模块线程池执行器。

用法和前面的非常相似:

@threadpool
def long_task(x):
    import time
    x = x + 5
    time.sleep(5)
    return x

# does not block, returns Future object
y = long_task(10)
print y

# this blocks, waiting for the result
result = y.result()
print result

如果您使用的是Python 3.4+,那么使用此方法(以及一般的Future对象)的一个非常好的特性是可以将返回的Future对象包装起来以将其转换为asyncio。使用asyncio.wrap_future。这使得它很容易与协程一起工作:

result = await asyncio.wrap_future(long_task(10))

如果您不需要访问底层并发。对象,你可以在装饰器中包含wrap:

_DEFAULT_POOL = ThreadPoolExecutor()

def threadpool(f, executor=None):
    @wraps(f)
    def wrap(*args, **kwargs):
        return asyncio.wrap_future((executor or _DEFAULT_POOL).submit(f, *args, **kwargs))

    return wrap

然后,当你需要将cpu密集型代码或阻塞代码从事件循环线程中推出时,你可以将它放在装饰函数中:

@threadpool
def some_long_calculation():
    ...

# this will suspend while the function is executed on a threadpool
result = await some_long_calculation()

我正在使用这个包装器,它可以轻松地将任何函数转换为在线程中运行-照顾它的返回值或异常。它不会增加队列开销。

def threading_func(f):
    """Decorator for running a function in a thread and handling its return
    value or exception"""
    def start(*args, **kw):
        def run():
            try:
                th.ret = f(*args, **kw)
            except:
                th.exc = sys.exc_info()
        def get(timeout=None):
            th.join(timeout)
            if th.exc:
                raise th.exc[0], th.exc[1], th.exc[2] # py2
                ##raise th.exc[1] #py3                
            return th.ret
        th = threading.Thread(None, run)
        th.exc = None
        th.get = get
        th.start()
        return th
    return start

用法示例

def f(x):
    return 2.5 * x
th = threading_func(f)(4)
print("still running?:", th.is_alive())
print("result:", th.get(timeout=1.0))

@threading_func
def th_mul(a, b):
    return a * b
th = th_mul("text", 2.5)

try:
    print(th.get())
except TypeError:
    print("exception thrown ok.")

线程模块注意事项

线程函数的舒适返回值和异常处理是“python”的常见需求,而且threading模块应该已经提供了——可能直接在标准Thread类中。对于简单的任务,ThreadPool有太多的开销——3个管理线程,很多官僚主义。不幸的是,线程的布局最初是从Java中复制的——例如,从仍然无用的构造函数参数组1 (!)

FWIW,多处理模块使用Pool类提供了一个很好的接口。如果您希望坚持使用线程而不是进程,可以直接使用multiprocessing.pool.ThreadPool类作为替代。

def foo(bar, baz):
  print 'hello {0}'.format(bar)
  return 'foo' + baz

from multiprocessing.pool import ThreadPool
pool = ThreadPool(processes=1)

async_result = pool.apply_async(foo, ('world', 'foo')) # tuple of args for foo

# do some other stuff in the main process

return_val = async_result.get()  # get the return value from your function.

我找到的大多数答案都很长,需要熟悉其他模块或高级python特性,除非他们已经熟悉答案所谈论的一切,否则会让人感到困惑。

简化方法的工作代码:

import threading

class ThreadWithResult(threading.Thread):
    def __init__(self, group=None, target=None, name=None, args=(), kwargs={}, *, daemon=None):
        def function():
            self.result = target(*args, **kwargs)
        super().__init__(group=group, target=function, name=name, daemon=daemon)

示例代码:

import time, random


def function_to_thread(n):
    count = 0
    while count < 3:
            print(f'still running thread {n}')
            count +=1
            time.sleep(3)
    result = random.random()
    print(f'Return value of thread {n} should be: {result}')
    return result


def main():
    thread1 = ThreadWithResult(target=function_to_thread, args=(1,))
    thread2 = ThreadWithResult(target=function_to_thread, args=(2,))
    thread1.start()
    thread2.start()
    thread1.join()
    thread2.join()
    print(thread1.result)
    print(thread2.result)

main()

解释: 我想大大简化事情,所以我创建了一个ThreadWithResult类,并让它继承threading.Thread。__init__中的嵌套函数函数调用我们想要保存值的线程函数,并将该嵌套函数的结果保存为实例属性self。线程执行完成后的结果。

创建this的实例与创建threading.Thread的实例是相同的。将希望在新线程上运行的函数传递给目标参数,将函数可能需要的任何参数传递给args参数,将任何关键字参数传递给kwargs参数。

e.g.

my_thread = ThreadWithResult(target=my_function, args=(arg1, arg2, arg3))

我认为这比绝大多数答案更容易理解,而且这种方法不需要额外的导入!我加入了time和random模块来模拟线程的行为,但它们并不是实现最初问题中所要求的功能所必需的。

我知道我是在这个问题被问到很久之后才回答的,但我希望这能在未来帮助更多的人!


编辑:我创建了保存线程结果的PyPI包,允许你访问上面相同的代码,并在项目中重用它(GitHub代码在这里)。PyPI包完全扩展了线程。线程类,因此您可以设置在线程上设置的任何属性。线程在ThreadWithResult类!

上面的原始答案介绍了这个子类背后的主要思想,但要了解更多信息,请参阅这里更详细的解释(来自模块docstring)。

快速使用示例:

pip3 install -U save-thread-result     # MacOS/Linux
pip  install -U save-thread-result     # Windows

python3     # MacOS/Linux
python      # Windows
from save_thread_result import ThreadWithResult

# As of Release 0.0.3, you can also specify values for
#`group`, `name`, and `daemon` if you want to set those
# values manually.
thread = ThreadWithResult(
    target = my_function,
    args   = (my_function_arg1, my_function_arg2, ...)
    kwargs = {my_function_kwarg1: kwarg1_value, my_function_kwarg2: kwarg2_value, ...}
)

thread.start()
thread.join()
if getattr(thread, 'result', None):
    print(thread.result)
else:
    # thread.result attribute not set - something caused
    # the thread to terminate BEFORE the thread finished
    # executing the function passed in through the
    # `target` argument
    print('ERROR! Something went wrong while executing this thread, and the function you passed in did NOT complete!!')

# seeing help about the class and information about the threading.Thread super class methods and attributes available:
help(ThreadWithResult)