Python常用队列全面详细梳理

队列是一种常用的数据结构，它按照先进先出（FIFO）的原则存储数据。Python中有许多队列的实现方式，各有特点。本文将介绍Python中常用的队列实现方式，并提供两个示例说明。

内置队列模块 queue

Python内置了一个队列模块 queue，可以使用它来实现线程安全的队列。queue提供了FIFO、LIFO和优先级队列等模型。

FIFO队列

队列模块中的FIFO队列，是指先进去的元素先被取出来。以下代码展示了如何创建一个简单的FIFO队列：

import queue

q = queue.Queue(maxsize=10)  # 初始化大小为10的队列

q.put(1)  # 向队列中添加一个元素
q.put(2)  
q.put(3)  
print(q.get())  # 从队列中取出一个元素

输出结果为：1。

LIFO队列

队列模块中的LIFO队列，是指后进去的元素先被取出来。以下代码展示了如何创建一个简单的LIFO队列：

import queue

q = queue.LifoQueue(maxsize=10)  # 初始化大小为10的队列

q.put(1)  # 向队列中添加一个元素
q.put(2)  
q.put(3)  
print(q.get())  # 从队列中取出一个元素

输出结果为：3。

多线程队列模块 queue

Python提供了 queue 模块来提供在线程编程中的内存缓存区功能，也可以用于线程通信等。queue同时提供了锁原语，可以保证多线程情况下的正确性。

以下是一个示例代码，展示了如何同时使用多个线程来异步访问一个队列：

import queue
import threading

def worker():
    while True:
        item = q.get()
        if item is None:  # 退出条件
            break
        print(item)
        q.task_done()  # 任务完成标记

q = queue.Queue()

# 启动5个工作线程
for i in range(5):
    t = threading.Thread(target=worker)
    t.daemon = True  # 守护主线程
    t.start()

# 发送50个任务到工作队列中
for item in range(50):
    q.put(item)

q.join()  # 等待所有动作完成

以上代码会启动5个工作线程，每个工作线程从队列中获取任务并输出。为了退出线程，我们在每个任务完成后调用了 q.task_done() 方法。在主线程中，我们等待所有任务完成完成事 q.join()，保证所有工作线程都已经退出。

总结

Python中队列的实现方式多种多样，queue模块是Python标准库中提供的实现方式，并且支持FIFO、LIFO和优先级队列等多种模型。对于多线程情况下的队列操作，我们可以选择使用queue模块，因为它具有线程安全性和锁机制。

以上就是Python常用队列的详细介绍以及相关示例说明。