为什么这个 goroutine 运行，即使有一个 `time.Sleep`？

Question

拿这段代码来说：

func main() {
    var x int
    go func() {
        for {
            x++
        }
    }()
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println("x =", x)
}

为什么x最后等于0？我知道 Go 的调度程序需要 time.Sleep() 调用来获取 goroutine 但为什么它不这样做？

提示： 在 for 循环中放置 time.Sleep() 或调用 runtime.Gosched() 可修复此代码.但是为什么？

更新： 检查相同代码的以下版本：

func main() {
    var x int
    go func() {
        for i := 0; i < 10000; i++ {
            x++
        }
    }()
    time.Sleep(time.Second)
    fmt.Println("x =", x)
}

奇怪现在goroutine里面的代码执行完了，x已经不是0了，编译器有没有优化这里？

Answer 1

这是一个一般的多处理问题，不特定于 goroutines 或 Go。

无法保证代码中语句的执行顺序。例如，以下序列是可能的（假设 "G" 是您的 goroutine，"M" 是 main 中的代码）：

M: x 定义
M: G 定义并调用
男：Sleep 打电话
男：Sleep完成
男：Println (x = 0)
G: x++
G: x++
...（一些次数，甚至可能是 0 次）
节目结束

要观察一些交错尝试：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func main() {
    var x int

    go func() {
        for {
            time.Sleep(time.Second) 
            x++
        }
    }()
    time.Sleep(5*time.Second)
    fmt.Println("x =", x)
}

但是，仍然无法保证。要获得任何保证，请使用任何同步技术，例如频道。

Answer 2

了解您在此处询问的内容很重要。 Go 中没有承诺这个程序会做任何特别的事情，因为这个程序是无效的。但作为对优化器的探索，深入了解它目前是如何实现的可能会很有趣。任何依赖此信息的程序都将非常脆弱和无效，但这仍然是一个好奇心。

我们可以编译程序，然后查看输出。我特别喜欢你提供的两个版本，因为它们让用户看到了差异。我已经使用 Hopper 完成了反编译（这些是使用 go1.14 darwin/amd64 编译的）。

在第二种情况下，goroutine 看起来像你认为的那样：

void _main.main.func1(int arg0, int arg1, int arg2, int arg3, int arg4, int arg5, int arg6) {
    rax = arg6;
    for (rcx = 0x0; rcx < 0x2710; rcx = rcx + 0x1) {
            *rax = *rax + 0x1;
    }
    return;
}

没什么好奇怪的。但是你好奇的第一个案例呢：

_main.main.func1:
    goto _main.main.func1;

它变成了一个空洞。毫不夸张的说;这是程序集：

                     _main.main.func1:
000000000109d1b0         nop                                                    ; CODE XREF=_main.main.func1+1
000000000109d1b1         jmp        _main.main.func1                            ; _main.main.func1

这是怎么发生的？嗯，编译器可以看看这段代码：

go func() {
    for {
        x++
    }
}()

而且它知道没有任何东西可以读取 x。任何东西都无法读取 x，因为 x 周围没有锁定，并且这个 goroutine 永远不会终止。因此，在这个 goroutine 完成之后，没有任何东西可以读取 x 。请参阅 The Go Memory Model 了解有关某事发生在其他事情之前或之后发生的含义的更多信息。

"But I do read x!" 不，你不知道。那将是无效代码，编译器知道您没有编写无效代码。当有竞争检测器告诉您这是无效的时，谁会这样做？因此，由于编译器可以清楚地看到没有任何内容读取 x，因此没有理由更新它。

在您的有限循环示例中，goroutine 终止，因此之后可能会读取 x。编译器不够聪明，无法注意到从未进行过 valid 读取，因此它没有尽可能地优化它。也许未来的编译器会足够聪明，在两种情况下都输出 0。也许未来的编译器会足够聪明，在第一种情况下完全删除你的无操作 goroutine。

但这里的关键点是无限循环的情况是完全正确的，尽管效率比它可能的要低一些。非无限循环的情况也是完全正确的，尽管效率要低得多。

为什么这个 goroutine 运行，即使有一个 `time.Sleep`？

Why isn't this goroutine run, even with a `time.Sleep`?

go

goroutine

go-scheduler