原子交换映射指针导致程序卡住

大家好，我们又见面了啊~本文《原子交换映射指针导致程序卡住》的内容中将会涉及到等等。如果你正在学习Golang相关知识，欢迎关注我，以后会给大家带来更多Golang相关文章，希望我们能一起进步！下面就开始本文的正式内容~

package main

import (
   "fmt"
   "sync/atomic"
   "unsafe"
)



func main(){
   old := make(map[string]string)
   new := make(map[string]string)
   new["hello"] = "apple"
   fmt.Println("start swap")
   atomic.SwapPointer((*unsafe.Pointer)(unsafe.Pointer(&old)), unsafe.Pointer(&new))
   fmt.Println("end swap")

   // pending here, don't stop
   fmt.Println(old)
   fmt.Println("end print old")

}

我想要一种无锁方式来用新地图更新旧地图，因为旧地图在大多数情况下都是并发读取的。

如果我使用 rwlock，将会有严重的性能损失。

所以我选择golang原子包来实现这个，但是行 fmt.println(old)，程序卡在这里，有人可以给一些建议吗？

解决方案

函数 atomic.swappointer 不执行您想要/需要的操作。正如 the documentation 所说，这大致相当于：

old = *addr
*addr = new
return old

（除了对 *addr 的写入和从 *addr 的读回是原子完成的）。我认为你想要的是原子等价物：

*old, *new = *new, *old

（并且没有有用的返回值）。 sync 包中根本不存在此操作。如果确实如此，您可以交换两个内部映射指针，但正如多个评论者指出的那样，您仍然会陷入危险（未来编译器可能会崩溃）的水域。

考虑改用 sync.Map。它提供了一个具有内部（每个条目）锁定的某种程度上并发安全的映射，该映射针对两个用例进行了优化，如链接包文档中所述。如果您的用例是这两个用例之一，它可能会提供您所需要的。

仅用于说明（不要这样做！这很愚蠢，您可以在 swap 中编写 *old, *new = *new, *old）... A non-atomic swap of old and new can be achieved using atomic.SwapPointer：

package main

import (
    "fmt"
    "sync/atomic"
    "unsafe"
)

func read(p unsafe.Pointer) unsafe.Pointer {
    return *(*unsafe.Pointer)(p)
}

func swap(old *map[string]string, new *map[string]string) {
    p := atomic.SwapPointer((*unsafe.Pointer)(unsafe.Pointer(old)), read(unsafe.Pointer(new)))
    _ = atomic.SwapPointer((*unsafe.Pointer)(unsafe.Pointer(new)), p)
}

func main() {
    old := map[string]string{"old": "old"}
    new := map[string]string{"hello": "apple", "new": "new"}
    fmt.Println("before: old =", old, "new =", new)
    // fmt.Println("before: old:", read(unsafe.Pointer(&old)), "new:", read(unsafe.Pointer(&new)))
    swap(&old, &new)
    // fmt.Println("after: old:", read(unsafe.Pointer(&old)), "new:", read(unsafe.Pointer(&new)))
    fmt.Println("after: old =", old, "new =", new)
}

取消注释行以查看更多详细信息。当然，调用两个单独的 atomic.swappointer 操作不是原子操作：有时两个地图变量都会查看新地图，直到第二次交换使 old 变量查看旧地图。我认为 unsafe.pointer 变量 p 会保留旧映射以防止 gc，直到我们将其存储回 old，但我对此完全不确定（这是 go 的阴暗角落之一）。

再次强调：不要这样做。如果测量表明它有帮助，请尝试使用 sync.map。

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