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main1234
V2EX  ›  Go 编程语言

求求爹给解答下 golang sync.WaitGroup 的疑惑

  •  1
     
  •   main1234 · 221 天前 · 1483 次点击
    这是一个创建于 221 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    实在看不懂了,越看越懵,sync.Mutex 无压力看懂,到这个 waitgroup 就跪了,求亲爹指教一下,跪谢

    首先 waitgroup 基本每个版本都有改动,每个改动都逃不开几个话题,内存对齐、原子性

    先看一下 1.17 的结构

    type WaitGroup struct {
    	noCopy noCopy
    	state1 [3]uint32
    }
    
    func (wg *WaitGroup) state() (statep *uint64, semap *uint32) {
    	if uintptr(unsafe.Pointer(&wg.state1))%8 == 0 {
    		return (*uint64)(unsafe.Pointer(&wg.state1)), &wg.state1[2]
    	} else {
    		return (*uint64)(unsafe.Pointer(&wg.state1[1])), &wg.state1[0]
    	}
    }
    

    再看一下 1.18 的结构

    type WaitGroup struct {
    	noCopy noCopy
    	state1 uint64
    	state2 uint32
    }
    
    func (wg *WaitGroup) state() (statep *uint64, semap *uint32) {
    	if unsafe.Alignof(wg.state1) == 8 || uintptr(unsafe.Pointer(&wg.state1))%8 == 0 {
    		// state1 is 64-bit aligned: nothing to do.
    		return &wg.state1, &wg.state2
    	} else {
    		// state1 is 32-bit aligned but not 64-bit aligned: this means that
    		// (&state1)+4 is 64-bit aligned.
    		state := (*[3]uint32)(unsafe.Pointer(&wg.state1))
    		return (*uint64)(unsafe.Pointer(&state[1])), &state[0]
    	}
    }
    

    在 32 位系统下,state 函数会走 else ,让 state1[1]和 state1[2]一起变成 uint64 ,这个 uint64 大小为 8 字节 64 位

    waitgroup 废了这么大劲,网上说主要是为了对齐和原子性

    1.我不理解如何保证原子性 使用 state1 字段时候,都用了 atmoic ,我理解 atmoic 已经保证了原子性,莫非是 32 位系统读取 64 位 uint64 时候,这个读操作不是原子性的??如果是这样那么我不理解问题 2

    2.为什么 state 函数在 32 位上的实现可以保证原子性 假如 uint64 占用了 0~31 和 32~63 两个地址位,那么无论怎么对齐,32 位系统怎么能保证一次性、原子性的把这 64 位地址读出来?

    3.为什么 state 函数对 8 取模就能判断是 64 位还是 32 位系统 32 位系统中 WaitGroup 结构体就不能是地址 0x00008 么??这样对 8 取模会判断成是 64 位

    4.为啥不直接使用 uint32 ,解决了对齐和原子性问题

    虚心求教

    6 条回复    2024-03-27 12:13:38 +08:00
    rrfeng
        1
    rrfeng  
       221 天前 via Android
    32 位需要两个 CPU 指令来操作一个 64 位的值,所以不是原子的。
    我只能回答着一个…
    icgszi
        2
    icgszi  
       221 天前   ❤️ 1
    1 和 2 是同一个问题,Golang 的 atomic 包要求用户自己保证 64 位对齐,具体可以看官方文档
    https://pkg.go.dev/sync/atomic#pkg-note-BUG
    至于为什么 32 位对齐不行 64 位就可以,只能说是系统提供的 atomic 原语本身决定的。
    3 我觉得你是想复杂了,作者的目的不是判断系统是 32 位还是 64 位,他只是想保证从一段连续的 96 位取出来当作
    statep 的那 64 位是对齐的就好了。比如说如果是 [0, 96),那就取 [0, 64) 作为 statep ,这一段不管是在 32 位系统还是 64 位系统,都是 64 位对齐的,如果是 [32, 128),那就取 [64, 128) 作为 statep ,理由一样。
    4 的话很简单,因为 uint32 不够用。statep 本身就包含了两个 counter ,每个 counter 在 uint32 的范围。atomic 操作 statep 其实是 atomic 操作这两个 counter 。你如果用 uint32 ,那每个 counter 就只有 uint16 的范围了,65536 很容易就超了不满足设计需求。
    icgszi
        3
    icgszi  
       221 天前
    另外针对 1 2 再补充一句,不必太纠结为什么 32 位对齐不行 64 位对齐就可以,把它当成一个既定特性就好。系统给 Golang 提供的 API 就是这样,Golang 的 atomic 包只是对系统 API 的一系列简单封装,自然也没法儿绕过这个特性。至于各种 32 位系统为什么将 API 设计成这样(原子操作 64 位一定要 64 位对齐),那就得去看设计者的考虑和取舍了。
    doraemonki
        4
    doraemonki  
       221 天前 via Android
    求教怎么样才能无压力看懂 sync.Mutex
    main1234
        6
    main1234  
    OP
       220 天前
    @icgszi 谢谢您了,懂了
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