Warum sind Variablenwerte in meinem Go-Programm über verschiedene Threads hinweg nicht synchron?

In der Go-Sprache ist die Verwendung von Coroutinen zur Implementierung gleichzeitiger Operationen zu einer sehr beliebten Methode geworden. Wenn jedoch Variablen von mehreren Coroutinen gemeinsam genutzt werden, kann es leicht zu Datenwettlaufproblemen kommen. Ein Datenwettlauf ist ein gleichzeitiger Programmierfehler, der auftritt, wenn zwei oder mehr Threads versuchen, gleichzeitig denselben Speicherort zu lesen oder zu schreiben. In diesem Fall kann das Programm unvorhersehbare und fehlerhafte Ergebnisse liefern.

Um diese Situation in der Go-Sprache zu vermeiden, können Sie Mechanismen wie Mutex-Sperren verwenden, um sie zu lösen.

Verwendung der Mutex-Sperre

Mutex-Sperre ist eine Art Sperre in der Go-Sprache, die für den synchronen Zugriff auf gemeinsam genutzte Ressourcen verwendet wird. Wenn eine Coroutine auf eine gemeinsam genutzte Ressource zugreifen muss, muss sie zuerst einen Mutex abrufen und dann die Operation ausführen. Nach Abschluss des Vorgangs muss die Mutex-Sperre aufgehoben werden, damit andere Coroutinen weiterhin auf die gemeinsam genutzten Ressourcen zugreifen können.

Die Mutex-Sperre wird wie folgt verwendet:

import "sync"

var mu sync.Mutex // 互斥锁

func main() {
    // ...

    mu.Lock() // 获取互斥锁
    // 访问共享资源
    mu.Unlock() // 释放互斥锁

    // ...
}

Im obigen Code wird die Methode Lock() verwendet, um die Mutex-Sperre zu erhalten, und die Methode Unlock() Methode wird verwendet Geben Sie die Mutex-Sperre frei. Wenn eine Coroutine eine Mutex-Sperre erhält, müssen andere Coroutinen warten, bis sie die Mutex-Sperre aufhebt, bevor sie die Mutex-Sperre erwerben können. Dadurch werden Datenwettlaufprobleme vermieden. Lock()方法用于获取互斥锁，Unlock()方法用于释放互斥锁。当一个协程获取到互斥锁后，其他协程必须等待它释放互斥锁之后，才能获取到互斥锁。这样就可以避免数据竞争的问题。

例子

下面是一个例子，演示了如何使用互斥锁来解决数据竞争的问题。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup

    count := 0
    mu := sync.Mutex{}

    for i := 0; i < 100; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            mu.Lock()
            count++
            mu.Unlock()
            wg.Done()
        }()
    }

    wg.Wait()
    fmt.Println("count: ", count)
}

在上面的代码中，我们首先定义了一个WaitGroup对象，用于记录协程的数量。然后定义一个互斥锁mu和一个计数器count。接着启动100个协程，每个协程对计数器进行加一的操作。由于计数器count是共享资源，所以需要在操作前获取互斥锁，在操作完成后释放互斥锁。最后使用Wait()

Beispiel

Das Folgende ist ein Beispiel, das zeigt, wie eine Mutex-Sperre verwendet wird, um das Problem des Datenwettlaufs zu lösen.

count:  100

Im obigen Code definieren wir zunächst ein WaitGroup-Objekt, um die Anzahl der Coroutinen aufzuzeichnen. Definieren Sie dann einen Mutex mu und einen Zähler count. Starten Sie dann 100 Coroutinen und jede Coroutine erhöht den Zähler um eins. Da es sich bei dem Zähler count um eine gemeinsam genutzte Ressource handelt, ist es erforderlich, die Mutex-Sperre vor dem Vorgang zu erhalten und die Mutex-Sperre nach Abschluss des Vorgangs aufzuheben. Verwenden Sie abschließend die Methode Wait(), um auf das Ende aller Coroutinen zu warten und den Zählerwert auszugeben.

Die Ergebnisse der Operation sind wie folgt:

rrreee

Den Ergebnissen nach zu urteilen, war die Operation erfolgreich. Zu diesem Zeitpunkt werden die Variablenwerte in verschiedenen Threads synchronisiert. 🎜🎜Zusammenfassung🎜🎜Bei der Verwendung von Coroutinen für gleichzeitige Operationen in der Go-Sprache greifen mehrere Coroutinen möglicherweise auf dieselbe gemeinsame Ressource zu, sodass Sie auf das Problem des Datenwettbewerbs achten müssen. Mutex-Sperre ist eine Art Sperre, die zur Lösung des Datenwettbewerbs verwendet wird und das Problem effektiv vermeiden kann, dass mehrere Coroutinen gleichzeitig auf dieselbe gemeinsam genutzte Ressource zugreifen. Durch die Verwendung von Mutex-Sperren kann sichergestellt werden, dass Variablenwerte in verschiedenen Threads synchronisiert werden. 🎜

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