Go 言語で同期と相互排他について議論する

Go 言語は、同時プログラミング言語として、複数のゴルーチン間のコラボレーションをサポートする豊富なメカニズムを提供します。同時プログラミングでは、同期と相互排他が 2 つの重要な概念です。この記事では、Go 言語における同期と相互排他について説明し、具体的なコード例で説明します。

1. 同期

同時プログラミングでは、同期とは、複数のゴルーチンの実行順序を調整して、それらが特定の順序で実行されるようにし、競合状態などの問題を回避することを指します。 Go 言語で一般的に使用される同期メカニズムには、Channel、WaitGroup などが含まれます。

1. 同期にチャネルを使用する

チャネルは、ゴルーチン間のデータ転送と同期に使用される Go 言語の重要なメカニズムです。ゴルーチン間の同期はチャネルを通じて実現でき、特定の操作を確実に順次実行できます。

次は、チャネルを使用した同期のサンプル コードです:

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int)
    done := make(chan bool)

    go func() {
        fmt.Println("Goroutine 1")
        ch <- 1
    }()

go func() {
        fmt.Println("Goroutine 2")
        <-ch
        done <- true
    }()

<-done
fmt.Println("Main goroutine")
}

上記のコードでは、バッファリングされていないチャネル ch を作成し、完了通知用のチャネルを作成します。 2 つのゴルーチンはそれぞれ「Goroutine 1」と「Goroutine 2」を出力し、チャネル ch を通じて同期します。最後に、メイン goroutine は、done チャネルからのメッセージを待ち、実行が完了したことを示すために「Main goroutine」を出力します。

2. 同期に WaitGroup を使用する

WaitGroup は、sync パッケージで提供される同期メカニズムであり、ゴルーチンのグループが完了するのを待ってから実行を続行します。

以下は、同期に WaitGroup を使用するサンプル コードです。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)

go func() {
        defer wg.Done()
            fmt.Println("Goroutine 1")
    }()

go func() {
        defer wg.Done()
        fmt.Println("Goroutine 2")
    }()

wg.Wait()
fmt.Println("Main goroutine")
}

上記のコードでは、WaitGroup wg を作成し、Add メソッドを通じて 2 つのゴルーチンを追加しました。各ゴルーチンがタスクを完了すると、Done メソッドを呼び出して WaitGroup に通知し、最後に、メインのゴルーチンが Wait メソッドを呼び出して、すべてのゴルーチンの実行が完了するのを待ちます。

2. 相互排他

複数のゴルーチンが共有リソースに同時にアクセスすると、競合状態が発生し、データの競合や不正確な結果が発生する可能性があります。相互排他とは、共有リソースをロックして、同時に 1 つの goroutine だけが共有リソースにアクセスできるようにすることを指します。 Go 言語では、同期パッケージで Mutex を使用して相互排他を実装できます。

次は、相互排他に Mutex を使用するためのサンプル コードです。

package main

import (
    "fmt"
    "sync"
)

var count int
var mu sync.Mutex

func increment() {
    mu.Lock()
    count++
    mu.Unlock()
}

func getCount() int {
    mu.Lock()
    defer mu.Unlock()
    return count
}

func main() {
    for i := 0; i < 10; i++ {
    go increment()
    }

fmt.Println("Final count:", getCount())
}

上記のコードでは、グローバル変数 count と Mutex mu を定義します。インクリメント関数は Mutex を使用して、カウントをインクリメントする際の同時実行の安全性を確保します。メインのゴルーチンは、インクリメント操作を同時に実行する 10 個のゴルーチンを作成し、最後に getCount 関数を通じて最終カウント値を取得して出力します。

要約すると、この記事では Go 言語における同期と相互排他について説明し、説明のために具体的なコード例を示します。適切な同期および相互排他メカニズムを通じて、ゴルーチン間のコラボレーションを効果的に管理し、プログラムの正確性とパフォーマンスを保証できます。実際の並行プログラミングでは、プログラムの信頼性と効率を向上させるために、特定のシナリオに応じて適切な同期および相互排他方式を選択する必要があります。

以上がGo 言語で同期と相互排他について議論するの詳細内容です。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。