为什么这个程序中有竞争条件？

Question

我在看Golang文档中的typical data races，不太明白为什么这个程序有问题：

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(5)
    for i := 0; i < 5; i++ {
        go func() {
            fmt.Println(i) // Not the 'i' you are looking for.
            wg.Done()
        }()
    }
    wg.Wait()
}

当我希望它打印 0, 1, 2, 3, 4（不一定按此顺序）时，它会打印 5, 5, 5, 5, 5。

在我看来，当 goroutine 在循环内创建时，i 的值是已知的（例如，可以在循环开始时执行 log.Println(i) 并查看预期值）。所以我希望 goroutine 在创建时捕获i 的值并在以后使用它。

显然不是发生了什么，而是为什么？

Answer 1

您的函数字面量从外部范围引用 i。如果您请求i 的值，您将得到i 现在的值。为了在创建 Go 例程时使用 i 的值，请提供一个参数：

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(5)
    for i := 0; i < 5; i++ {
        go func(i int) {
            fmt.Println(i)
            wg.Done()
        }(i)
    }
    wg.Wait()
}

runnable example

Answer 2

变量i 没有在函数字面量中声明，因此它成为闭包的一部分。理解闭包的一个简单方法是考虑如何实现它们。简单的解决方案是使用指针。你可以认为函数字面量被编译器改写成一些

func f123(i *int) {
        fmt.Println(*i)
        wg.Done            
}

• 在调用此函数时，通过 go 语句，将i 变量的地址传递给被调用的 f123（编译器生成的示例名称）。

• 您可能正在使用默认的 GOMAXPROCS==1，因此 for 循环执行 5 次而没有任何调度，因为该循环没有 I/O 或其他“调度点”，例如通道操作。

• 当循环终止时，i == 5，wg.Wait 最终触发执行五个准备运行的 goroutine（用于 f123）。当然，它们都具有指向同一个整数变量 i 的相同指针。

• 现在每个 goroutine 都看到相同的 i 值 5。

当 GOMAXPROCS > 1 运行时，或者当循环产生控制时，您可能会得到不同的输出。这也可以通过例如runtime.Gosched 来完成。

Answer 3

正如其他人所提到的，您的变量 i 在您创建的 goroutines 中使用，但是一旦您的循环已经完成循环，这些 goroutines 可以在将来执行。此时i的值不是5，你所有的goroutine都会被启动，读取i的值（如5）并继续他们的快乐方式。

我相信 FUZxxl 提到了将值 i 作为参数传递给函数的用法。我认为这对于相当复杂的系统来说是一个好主意，特别是如果您正在执行 go 例程的函数不是内联闭包。但是，在大多数情况下，我认为为每个 go 例程创建一个新的临时变量会更简洁：

http://play.golang.org/p/6dnkrEGfhn

func main() {
    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(5)
    for i := 0; i < 5; i++ {
        myi := i
        go func() {
            fmt.Println(myi)
            wg.Done()
        }()
    }
    wg.Wait()
}

效果是一样的，可以说这是一个偏好问题，而且确实如此。这是我的偏好：p