Go 编译器是否会优化 goroutine 中递增变量的代码？

Go 编译器是否优化了代码？

在此代码中：

package main

import "time"

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

输出始终为 1然而，令人惊讶的是，1s 足以让 for 循环执行多次。原因是 Go 编译器正在优化代码。

Go 内存模型指定了在一个 goroutine 中读取变量时可以保证观察到写入同一变量所产生的值的条件。一个不同的 goroutine。通过增量 i (i = i 1) 对 i 进行赋值后不会发生任何同步事件，因此不能保证任何其他 goroutine 都会观察到它。事实上，激进的编译器可能会删除整个 i 语句。

例如，在这段代码中：

package main

import "time"

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

输出为 1。 goroutine 被简化为：

"".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

对于编译器来说，for 循环可以通过永远递增寄存器来实现，本质上是一个无操作的 for 循环：

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

插入 print 语句后，

"".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

输出为：

goroutine 扩展为：

goroutine 复杂性的增加意味着编译器不再考虑将寄存器专用于我。 i 的内存值会递增，这使得主 Goroutine 通过数据竞争使更新可见。

要获得预期结果，请添加一些同步：

输出：

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