Golang 함수의 전역변수와 지역변수의 데이터 경쟁 분석

Golang은 효율성, 단순성, 동시성 등의 기능을 갖춘 강력한 형식의 프로그래밍 언어이므로 점점 더 많은 개발자가 선호하고 있습니다. Golang 개발 과정에서 함수의 전역 변수와 지역 변수는 종종 데이터 경쟁 문제를 수반합니다. 본 글에서는 Golang 함수에서 전역변수와 지역변수의 데이터 경쟁 문제를 실제 코딩의 관점에서 분석해 보겠습니다.

1. 전역변수에서의 데이터 경쟁

Golang 전역변수는 모든 함수에서 접근이 가능하기 때문에 엄격한 설계와 코딩이 이루어지지 않으면 데이터 경쟁 문제가 발생하기 쉽습니다.

예를 들어 다음 코드에서는 전역 변수 num을 정의하고 두 가지 다른 함수에서 이를 증가시킵니다.

var num int = 0

func addNum1() {
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        num += 1
    }
}

func addNum2() {
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        num += 1
    }
}

위 코드에서 두 함수 모두 전역 변수 num을 증가시킵니다. 추가 작업을 수행하면 데이터 경합 문제가 발생할 수 있습니다. 데이터 경합은 두 개 이상의 스레드가 동일한 공유 리소스에 동시에 액세스하고 스레드 중 적어도 하나가 리소스에 쓰는 경우 발생하여 정의되지 않은 동작이 발생합니다.

이 문제의 해결 방법은 Golang에서 제공하는 동기화 패키지의 Mutex 유형을 활용하는 것입니다. 뮤텍스는 잠금을 보유한 스레드만 공유 리소스에 액세스할 수 있는 뮤텍스 잠금입니다. 수정된 코드는 다음과 같습니다.

var num int = 0
var mutex sync.Mutex

func addNum1() {
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        mutex.Lock()
        num += 1
        mutex.Unlock()
    }
}

func addNum2() {
    for i := 0; i < 1000; i++ {
        mutex.Lock()
        num += 1
        mutex.Unlock()
    }
}

위 수정된 코드에서는 Mutex를 통해 전역 변수 num에 대한 상호 배타적 접근을 구현하여 데이터 경쟁 문제를 피했습니다.

2. 로컬 변수에 대한 데이터 경합

로컬 변수는 함수 내부에서 정의되고 해당 함수 내에서만 액세스할 수 있으므로 발생할 수 있는 데이터 경합 문제가 상대적으로 적습니다. 하지만 지역 변수를 사용할 때 주의해야 할 몇 가지 문제가 여전히 남아 있습니다.

예를 들어 다음 코드에서 getRandStr 함수는 길이가 10인 임의의 문자열을 반환합니다.

import (
    "math/rand"
    "time"
)

func getRandStr() string {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())
    baseStr := "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789"
    var randBytes []byte
    for i := 0; i < 10; i++ {
        randBytes = append(randBytes, baseStr[rand.Intn(len(baseStr))])
    }
    return string(randBytes)
}

위 코드에서는 난수를 통해 길이가 10자리인 임의의 문자열을 생성하고 이를 반환 값으로 추가했습니다. 이러한 코드는 데이터 경쟁 문제가 없는 것처럼 보이지만 실제로 rand.Seed(time.Now().UnixNano())의 매개변수가 시간에 따라 변경된다는 점을 고려하면 동시에 여러 고루틴에서 호출될 경우 이 함수는 함수가 동일한 결과를 반환하게 하여 경쟁 문제가 발생할 수 있습니다.

이 문제를 해결하려면 함수 외부에서 rand.Seed(time.Now().UnixNano())를 추출하고 프로그램이 실행될 때 한 번만 호출하면 됩니다. 다음은 수정된 코드입니다.

import (
    "math/rand"
    "time"
)

func init() {
    rand.Seed(time.Now().UnixNano())
}

func getRandStr() string {
    baseStr := "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789"
    var randBytes []byte
    for i := 0; i < 10; i++ {
        randBytes = append(randBytes, baseStr[rand.Intn(len(baseStr))])
    }
    return string(randBytes)
}

위 수정된 코드에서는 init 함수를 통해 rand.Seed(time.Now().UnixNano())를 한 번만 호출하므로 여러 고루틴에서 동시 호출을 방지하여 데이터 경합 문제가 발생했습니다. 이 기능으로.

3. 결론

위는 Golang 함수에서 전역 변수와 지역 변수 간의 데이터 경쟁 문제를 분석한 것입니다. 요약하면 다음 원칙을 따라야 합니다.

1. 전역 변수를 읽고 쓸 때 뮤텍스 잠금 전역 변수에 대한 상호 배타적 액세스를 달성합니다.
2. 로컬 변수를 사용하는 경우, 여러 고루틴의 동시 접근으로 인한 데이터 경쟁 문제를 피하기 위해 함수 외부에서 난수 생성기를 사용할 때 초기화가 필요하다는 점에 유의하세요.

위의 원칙을 따르면 Golang 함수의 데이터 경합 문제를 피할 수 있습니다.

위 내용은 Golang 함수의 전역변수와 지역변수의 데이터 경쟁 분석의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!