Warum führt das Erhöhen einer Variablen durch meine Goroutine zu unerwarteten Ergebnissen?

Ist dies ein Ergebnis der Compiler-Optimierung?

In diesem Codeausschnitt wird eine Goroutine gestartet und erhöht wiederholt die Variable i:

<code class="go">package main

import "time"

func main() {
    i := 1
    go func() {
        for {
            i++
        }
    }()
    <-time.After(1 * time.Second)
    println(i)
}</code>

Die Ausgabe ist jedoch immer 1. Dieses Verhalten kann dem Go-Speichermodell und der spezifischen Implementierung dieses Codes zugeschrieben werden.

Das Go-Speichermodell

Das Go-Speichermodell definiert die Bedingungen Dadurch kann garantiert werden, dass beim Lesen einer Variablen in einer Goroutine Werte beobachtet werden, die durch Schreibvorgänge in dieselbe Variable in einer anderen Goroutine erzeugt werden. Es betont die Bedeutung der Synchronisierung für den gleichzeitigen Zugriff auf gemeinsam genutzte Daten.

Synchronisierung weglassen

Im angegebenen Code:

• Die Zuweisung zu i (d. h. i ) Es folgt kein Synchronisierungsereignis, was darauf hinweist, dass Änderungen für andere Goroutinen möglicherweise nicht sofort sichtbar sind.
• Der Compiler kann diese Schleifenoptimierung optimieren, indem er sie zu einem No-Op vereinfacht.

Optimierung durch den Compiler

Ein aggressiver Compiler könnte die i-Anweisung löschen und die Goroutine effektiv reduzieren auf:

<code class="go">for {}</code>

Beispiel mit Synchronisierung

Um zu zeigen, dass das Problem auf die Ursache zurückzuführen ist Betrachten Sie aufgrund der fehlenden Synchronisierung den folgenden Code:

<code class="go">package main

import (
    "sync"
    "time"
)

func main() {
    mx := new(sync.Mutex)
    i := 1
    go func() {
        for {
            mx.Lock()
            i++
            mx.Unlock()
        }
    }()
    <-time.After(1 * time.Second)
    mx.Lock()
    println(i)
    mx.Unlock()
}</code>

In diesem Fall ist die Ausgabe nicht mehr 1, sondern wie erwartet eine große Zahl. Der sync.Mutex sorgt für Synchronisierung und stellt sicher, dass beide Goroutinen auf kontrollierte Weise auf i zugreifen, wodurch die Goroutine i inkrementieren kann und die Änderungen für die Hauptroutine sichtbar werden.

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