深入理解 Go 语言原子内存操作

        原子内存操作提供了实现其他同步原语所需的低级基础。一般来说，你可以用互斥体和通道替换并发算法的所有原子操作。然而，它们是有趣且有时令人困惑的结构，应该深入了解它们是如何工作的。如果你能够谨慎地使用它们，那么它们完全可以成为代码优化的好工具，而不会增加复杂性。

1. 原子内存操作的内存保证

        为什么我们需要单独的函数来进行原子内存操作？如果我们写入一个变量，其大小小于或等于机器字长（ 现代计算机的机器字长一般都 8 位的整数倍，如 8 位、16 位等，这是由 int 类型定义的东西），例如 a = 1 ,这不就是原子的吗？

        Go 内存模型实际上保证了写操作是原子的，但是它并不能保证其他 goroutine 何时会看到该写操作的效果。

        让我们仔细分析这句话的含义。第一层意思是说，如果你从一个 goroutine 中写入与机器字长（即int) 大小相同的共享内存位置并从另一个 goroutine 中读取它，那么即使存在竞争，你也不会观察到写入操作之前的值或写入操作之后的值（并非所有语言都如此）。这意味着，如果写操作大于机器字长，那么读取该值的 goroutine 可能会看到底层对象处于不一致的状态。例如，string 值包括两个值：指向底层数组的指针和字符串长度。对这些单独的写入操作是原子的，但快速读取操作可能会读取带有 nil 数组但长度非零的字符串。

        这句话的第二层意思是说，编译器可能优化或重新排序代码，或者硬件可能乱序执行内存操作，从而使另一个 goroutine 在预期时间无法看到写入操作的效果。说明这一点的标准示例就是以下内存竞争：

package main

func main() {
	var str string
	var done bool
	go func() {
		str = "Done!"
		done = true
	}()
	for !done {

	}
	fmt.Println(str)
}

        这里就存在内存竞争，因为 str 变量和 done 变量在一个 goroutine 中被写入并在另一个 goroutine 中被读取，但没有显式同步。

该程序有多种可能的结果：

• 它可以输出 Done ! 。
• 它可以