Golang の変数割り当てのアトミック性の特徴を調べる

Golang での変数代入の原子性の探求

はじめに:
並行プログラミングでは、データの原子性を確保することが非常に重要です。同じデータに対する操作は分割できません。すべての操作が正常に実行されるか、まったく実行されないかのどちらかです。 Golang は、変数代入操作のアトミック性を確保するために使用できる、アトミック パッケージ内のアトミック操作関数など、いくつかのアトミック操作を提供します。
この記事では、Golang での変数代入の原子性を調査し、特定のコード例を通じてそれを示し、検証します。

1. Golang のアトミック操作関数
Golang のアトミック パッケージには一連のアトミック操作関数が用意されており、最も一般的に使用されるものは次のとおりです:

1. atomic.AddInt32 (&var 、val): var の値に val を原子的に追加し、新しい値を返します。
2. atomic.AddInt64(&var, val): var の値に val をアトミックに追加し、新しい値を返します。
3. atomic.AddUint32(&var, val): var の値に val をアトミックに追加し、新しい値を返します。
4. atomic.AddUint64(&var, val): var の値に val をアトミックに追加し、新しい値を返します。
5. atomic.LoadInt32(&var): var の値をアトミックに取得して返します。
6. atomic.LoadInt64(&var): var の値をアトミックに取得して返します。
7. atomic.LoadUint32(&var): var の値をアトミックに取得して返します。
8. atomic.LoadUint64(&var): var の値をアトミックに取得して返します。
9. atomic.StoreInt32(&var, val): val を var にアトミックに格納します。
10. atomic.StoreInt64(&var, val): val を var にアトミックに格納します。
11. atomic.StoreUint32(&var, val): val を var にアトミックに保存します。
12. atomic.StoreUint64(&var, val): val を var にアトミックに保存します。

2. 変数代入のアトミック性の例
以下では、変数代入のアトミック性を説明するために特定の例を使用します。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
    "sync/atomic"
)

var (
    count int32
    wg    sync.WaitGroup
)

func increaseCount() {
    for i := 0; i < 10000; i++ {
        atomic.AddInt32(&count, 1)
    }
    wg.Done()
}

func main() {
    wg.Add(2)
    go increaseCount()
    go increaseCount()
    wg.Wait()
    fmt.Println("Count: ", count)
}

上記のコードでは、グローバル変数 count と待機グループ wg が定義されています。 IncreaseCount 関数は、atomic.AddInt32 関数を使用して count 変数の自動インクリメント操作を実装し、毎回 1 ずつ増加します。 main 関数では、increaseCount 関数を実行するために 2 つのゴルーチンが起動され、各ゴルーチンは 10,000 回インクリメントされ、最終的に fmt.Println を通じてカウント値を出力します。

上記のコードを実行すると、結果は次のようになります。

Count: 20000

ご覧のとおり、アトミック操作関数 atomic.AddInt32 の使用により、自動インクリメント操作のアトミック性が向上しています。 count 変数の値が保証され、最終的には正しい結果が得られます。

3. アトミック性保証なしの例
アトミック性保証なしの例を見てみましょう。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var (
    count int32
    wg    sync.WaitGroup
)

func increaseCount() {
    for i := 0; i < 10000; i++ {
        count += 1  // count的自增操作不是原子性的
    }
    wg.Done()
}

func main() {
    wg.Add(2)
    go increaseCount()
    go increaseCount()
    wg.Wait()
    fmt.Println("Count: ", count)
}

上記のコードでは、increaseCount 関数の count = 1 操作はアトミックではないため、同時実行中に競合状態が発生し、結果が正しくなくなる可能性があります。

上記のコードを実行すると、結果は次のようになります (結果は毎回異なる場合があります):

Count:  15923

ご覧のとおり、カウント自動インクリメント操作のアトミック性は次のとおりです。保証されていません。最終的な結果は次のとおりです。結果は間違っています。

4. 結論
上記のコード例を通じて、次の結論を導き出すことができます:

1. Golang のアトミック パッケージは、確実に実行するために使用できるいくつかのアトミック操作関数を提供します。変数代入操作のアトミック性。
2. 同時プログラミングでは、アトミック操作関数を使用すると競合状態を回避し、データの正確性を確保できます。

概要:
並行プログラムを作成する場合、データ操作のアトミック性を確保するために、Golang が提供するアトミック パッケージのアトミック操作関数を使用できます。これらの関数により、共有変数の操作がアトミックであることが保証されるため、競合状態の発生が回避され、データの正確性が保証されます。この記事のサンプル コードのデモを通じて、読者は Golang における変数代入のアトミック性をより深く理解し、実際の開発でアトミックな操作関数を合理的に使用してプログラムの安定性とパフォーマンスを向上させることができます。

以上がGolang の変数割り当てのアトミック性の特徴を調べるの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。