go - 为什么这个 goroutine 不运行，即使是 `time.Sleep` ？

Question

拿这段代码:

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:将 time.Sleep() 或对 runtime.Gosched() 的调用放在里面for 循环修复了这段代码。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)
}

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

Answer 1

了解您在此处询问的内容很重要。 Go 中没有 promise 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;
}

这里没有什么太令人惊讶的。但是您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？好了，编译器可以看看这段代码:

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

它知道没有任何东西会读取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 完成后，没有任何东西可以读取 x 。参见 The Go Memory Model详细了解某事发生在另一件事之前或之后的含义。

“但我确实读过 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东西读取过 x，因此没有理由去更新它。

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有效 读取，因此它没有尽可能优化它。也许 future 的编译器会足够聪明，在两种情况下都输出 0。也许 future 的编译器会足够聪明，可以在第一种情况下完全删除您的无操作 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。