Go 編譯器是否會最佳化 goroutine 中遞增變數的程式碼？

Go 編譯器是否最佳化了程式碼？

在此程式碼中：

package main

import "time"

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

輸出總是 1然而，令人驚訝的是，1s 足以讓 for 迴圈執行多次。原因是 Go 編譯器正在優化程式碼。

Go 記憶體模型指定了在一個 goroutine 中讀取變數時可以保證觀察到寫入相同變數所產生的值的條件。一個不同的 goroutine。透過增量 i (i = i 1) 對 i 進行賦值後不會發生任何同步事件，因此不能保證任何其他 goroutine 都會觀察到它。事實上，激進的編譯器可能會刪除整個 i 語句。

例如，在這段程式碼中：

package main

import "time"

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

輸出為 1。 goroutine 簡化為：

"".main.func1 STEXT nosplit size=2 args=0x8 locals=0x0
    0x0000 00000 (elide.go:7)   TEXT    "".main.func1(SB), NOSPLIT, <pre class="brush:php;toolbar:false">for {
    i++
}

-8 0x0000 00000 (elide.go:7) FUNCDATA

package main

import "time"

func main() {
    i := 1
    go func() {
        for {
            i++
            println("+1")
        }
    }()
    <-time.After(1 * time.Millisecond)
    println(i)
}

, gclocals·2a5305abe05176240e61b8620e19a815(SB) 0x0000 00000 (elide.go:7) FUNCDATA , gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB) 0x0000 00000 (elide.go:9) JMP 0

對於編譯器來說，for 循環可以透過永遠遞增暫存器來實現，本質上是一個無操作的for 迴圈：

+1
+1
<< SNIP >>
+1
+1
432

插入print 語句後，

"".main.func1 STEXT size=81 args=0x8 locals=0x18
    0x0000 00000 (elide.go:7)   TEXT    "".main.func1(SB), -8
    0x0000 00000 (elide.go:7)   MOVQ    (TLS), CX
    0x0009 00009 (elide.go:7)   CMPQ    SP, 16(CX)
    0x000d 00013 (elide.go:7)   JLS 74
    0x000f 00015 (elide.go:7)   SUBQ    , SP
    0x0013 00019 (elide.go:7)   MOVQ    BP, 16(SP)
    0x0018 00024 (elide.go:7)   LEAQ    16(SP), BP
    0x001d 00029 (elide.go:7)   FUNCDATA    <pre class="brush:php;toolbar:false">==================
WARNING: DATA RACE

Read at 0x00c420094000 by 
main goroutine:
  main.main()
      /home/peter/gopath/src/lucky.go:14 +0xac

Previous write at 0x00c420094000 by 
goroutine 5:
  main.main.func1()
      /home/peter/gopath/src/lucky.go:9 +0x4e

Goroutine 5 (running) created at:
  main.main()
      /home/peter/gopath/src/lucky.go:7 +0x7a
==================

, gclocals·a36216b97439c93dafebe03e7f0808b5(SB) 0x001d 00029 (elide.go:7) FUNCDATA , gclocals·33cdeccccebe80329f1fdbee7f5874cb(SB) 0x001d 00029 (elide.go:8) MOVQ "".&i+32(SP), AX 0x0022 00034 (elide.go:9) INCQ (AX) 0x0025 00037 (elide.go:10) PCDATA

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()
}

,

41807838

0x0025 00037 (elide.go:10) CALL runtime.printlock(SB) 0x002a 00042 (elide.go:10) LEAQ go.string."+1\n"(SB), AX 0x0031 00049 (elide.go:10) MOVQ AX, (SP) 0x0035 00053 (elide.go:10) MOVQ , 8(SP) 0x003e 00062 (elide.go:10) PCDATA , 0x003e 00062 (elide.go:10) CALL runtime.printstring(SB) 0x0043 00067 (elide.go:10) PCDATA , 0x0043 00067 (elide.go:10) CALL runtime.printunlock(SB) 0x0048 00072 (elide.go:9) JMP 29 0x004a 00074 (elide.go:9) NOP 0x004a 00074 (elide.go:7) PCDATA , $-1 0x004a 00074 (elide.go:7) CALL runtime.morestack_noctxt(SB) 0x004f 00079 (elide.go:7) JMP 0

輸出為：

goroutine 擴展為：

goroutine 複雜性的增加意味著編譯器不再考慮將暫存器專用於我。 i 的記憶體值會遞增，這使得主 Goroutine 透過資料競爭使更新可見。

要得到預期結果，請加入一些同步：

輸出：

以上是Go 編譯器是否會最佳化 goroutine 中遞增變數的程式碼？的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！