Warum weist mein Go-Code eine unerwartete Variablenreihenfolge in gleichzeitigen Goroutinen auf?

Falsche Synchronisierung in der Go-Sprache

Im Bereich der Go-Programmierung spielt die Synchronisierung eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Integrität des gleichzeitigen Codes. Allerdings kann es eine Herausforderung sein, die Nuancen der Synchronisierung zu verstehen, wie eine besondere Beobachtung im Go-Speichermodell zeigt.

Die Sorge rührt von einem Codeausschnitt her, der zwei ganzzahlige Variablen, a und b, auf unterschiedliche Werte setzt die f()-Funktion und gibt dann ihre Werte in der g()-Funktion aus. Das unerwartete Verhalten tritt auf, wenn die Funktion g() möglicherweise 2 (den b zugewiesenen Wert) gefolgt von 0 (den Standardnullwert von a) ausgibt.

Dieses verwirrende Verhalten ist auf die folgenden Komplikationen zurückzuführen:

Variableninitialisierung und Neuordnung:
Variablen a und b werden vor jeder Funktionsausführung mit Nullwerten initialisiert beginnt. Die Reihenfolge, in der ihnen innerhalb der f()-Funktion neue Werte zugewiesen werden, kann jedoch variieren. Go-Compilern und -Prozessoren ist es gestattet, Lese- und Schreibvorgänge innerhalb einer einzelnen Goroutine neu anzuordnen, solange dadurch das beabsichtigte Verhalten innerhalb dieses Bereichs nicht verändert wird. Daher kann der Compiler in der f()-Funktion aus Effizienzgründen die Zuweisungen zu a und b neu anordnen.

Goroutine-Synchronisierung:
Dem Codebeispiel fehlt jeglicher Synchronisierungsmechanismus zwischen den zwei Goroutinen. Folglich garantiert der Compiler keine Konsistenz an dem Punkt, an dem die Funktion g() die Variablen druckt. Der Compiler ist nicht verpflichtet sicherzustellen, dass beide Zuweisungen in der f()-Funktion abgeschlossen sind, bevor die g()-Funktion ihre print()-Anweisungen ausführt.

Synchronisationspunkte:
Zu Um die Konsistenz zu erzwingen, müssen Synchronisierungsprimitive verwendet werden. Beim Aufruf dieser Grundelemente stellt der Compiler sicher, dass zu diesem Zeitpunkt keine Inkonsistenzen vorliegen. Wenn vor den print()-Aufrufen ein Synchronisationspunkt eingerichtet wird, werden die zugewiesenen Werte von a und b (2 bzw. 1) gedruckt, wobei die beabsichtigte Reihenfolge der Operationen beibehalten wird.

Im Wesentlichen ist das Verständnis der Synchronisation in Go erfordert ein Verständnis der Variableninitialisierung, Neuordnung und der Rolle von Synchronisationsprimitiven bei der Herstellung der Konsistenz zwischen Goroutinen. Durch die Nutzung dieser Konzepte können Programmierer die zuverlässige Ausführung ihres gleichzeitigen Go-Codes sicherstellen.

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