為什麼我的 Goroutine 遞增變數會產生意外結果？

這是編譯器最佳化的結果嗎？

在此程式碼片段中，啟動了一個 goroutine 並重複遞增變數 i：

<code class="go">package main

import "time"

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

但是，輸出總是 1。這種行為可以歸因於 Go 記憶體模型和此程式碼的具體實作。

Go 記憶體模型

Go 記憶體模型定義了條件在這種情況下，可以保證在一個goroutine 中讀取變數時觀察到在不同goroutine 中寫入同一變數所產生的值。它強調了同步對於並發存取共享資料的重要性。

省略同步

在給定的程式碼中：

• 對i 的賦值（即i ）後面沒有任何同步事件，表示變更可能不會立即對其他goroutine 可見。
• 編譯器可以透過將其簡化為無操作來最佳化此循環最佳化。

編譯器優化

激進的編譯器可能會刪除i 語句，有效地將goroutine 縮減為：

<code class="go">for {}</code>

同步示例

為了證明問題源自於缺乏同步，請考慮以下程式碼：

<code class="go">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()
}</code>

在這種情況下，輸出不再是1，而是一個很大的數字，正如預期的那樣。 sync.Mutex 提供同步並確保兩個 goroutine 以受控方式存取 i，允許 goroutine 遞增 i 並使變更對主例程可見。

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