골랭 원자 대체

Golang은 Google에서 개발한 프로그래밍 언어로 동시 프로그래밍에서 매우 강력한 기능을 가지고 있습니다. 그 중 하나는 멀티스레드 환경에서 공유 리소스의 정확성을 보장하는 원자적 작업입니다. Golang에서는 원자적 연산이 sync/atomic 패키지에 의해 제공됩니다. 이 기사에서는 원자적 교체 연산을 자세히 소개합니다.

원자 교체를 소개하기 전에 먼저 원자 연산이 무엇인지부터 이해해 봅시다. 다중 스레드 프로그래밍에서 여러 스레드가 동시에 공유 리소스에 액세스해야 하는 경우 액세스가 조정되지 않으면 몇 가지 문제가 발생합니다. 예를 들어 여러 스레드가 동시에 동일한 값을 수정하려고 하면 경쟁 조건이 발생하여 프로그램 오류가 발생하거나 예측할 수 없는 동작이 발생할 수 있습니다.

이 문제를 해결하기 위해 원자 연산이라는 기술을 사용할 수 있습니다. 원자성 작업은 실행 중에 중단되거나 수정될 수 없는 분할할 수 없는 작업입니다. 이는 동시에 공유 리소스에 액세스하는 여러 스레드로 인해 발생하는 경쟁 조건을 방지합니다. Golang은 AddInt32, AddInt64, CompareAndSwapInt32 등과 같은 일부 원자 연산 기능을 제공합니다.

원자 교체 연산 함수는 SwapInt32, SwapInt64, SwapUint32, SwapUint64 및 SwapPointer입니다. SwapInt32를 예로 들면 해당 함수 프로토타입은 다음과 같습니다.

func SwapInt32(addr *int32, new int32) (old int32)

이 함수는 int32 유형 변수에 대한 포인터와 새 int32 값을 받습니다. try to 포인터가 가리키는 메모리 주소의 값을 새로운 값으로 대체하고 원래 값을 반환합니다. 동시 수정으로 인해 교체가 실패하면 원래 값이 반환됩니다. 이 함수는 원자적이므로 여러 스레드가 동시에 SwapInt32를 호출하여 동일한 값을 수정하더라도 문제가 없습니다.

아래의 간단한 예를 살펴보겠습니다. 예제의 카운터는 int32 유형의 변수이며 여러 스레드가 동시에 해당 값을 1씩 늘리려고 시도합니다. 원자 교체 작업을 사용하지 않는 경우 잠금을 사용하여 여러 스레드가 동시에 카운터를 수정하지 않도록 해야 하며 이로 인해 성능이 저하됩니다. 원자 교체 작업을 사용하면 잠금을 사용할 필요가 없습니다. 코드는 다음과 같습니다.

package main

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

func main() {
    var counter int32
    
    for i := 1; i <= 10; i++ {
        go func() {
            for {
                oldValue := atomic.LoadInt32(&counter)
                if atomic.CompareAndSwapInt32(&counter, oldValue, oldValue+1) {
                    break
                }
                time.Sleep(time.Millisecond)
            }
        }()
    }
    
    time.Sleep(time.Second * 1)
    
    fmt.Println(counter)
}

이 예에서는 카운터의 초기 값을 0으로 설정하고 10개의 고루틴을 시작하여 여기에 1을 더했습니다. 각 고루틴에서는 for 루프를 사용하여 카운터 값을 1씩 계속 증가시키려고 합니다. 여기서 LoadInt32 함수는 카운터 값을 읽는 데 사용되며 CompareAndSwapInt32 함수는 원자 교체 작업을 수행하는 데 사용됩니다. 여기서 oldValue는 비교를 위한 기준 값으로 사용됩니다. 현재 카운터의 값이 oldValue와 동일하면 원자 교체 작업이 수행됩니다. 교체가 성공하면 루프를 종료하고, 교체가 실패하면 잠시 기다렸다가 다시 시도하세요.

이 예에서 가능한 경쟁 조건은 여러 고루틴이 동시에 카운터 값을 k로 읽은 다음 동시에 1을 추가하여 카운터가 1만 추가하도록 하는 것입니다. 그러나 원자 교체 작업을 사용하기 때문에 각 고루틴은 카운터를 수정하려고 시도할 때만 작동합니다. 다른 스레드는 카운터를 수정할 수 없으므로 경쟁 조건이 발생하지 않습니다. 프로그램이 출력하는 최종 카운터 값은 10이 되어야 하며, 그 결과는 일반적으로 다음과 같습니다.

이 기사에서는 SwapInt32, SwapInt64, SwapUint32, SwapUint64 및 SwapPointer를 포함하여 Golang의 원자 대체 연산 함수를 소개합니다. 원자적 연산은 멀티스레드 프로그래밍에서 공유 리소스의 정확성을 보장하는 중요한 수단이며 경쟁 조건을 피할 수 있습니다. Golang은 스핀 잠금 및 CAS 작업과 같은 기능을 구현하기 위한 몇 가지 원자 작업 기능을 제공합니다. 프로그래머는 동시 프로그래밍의 문제를 해결하기 위해 적절한 원자 작업 기능을 선택할 수 있습니다.

위 내용은 골랭 원자 대체의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!