WaitGroup.Wait() et barrières mémoire

Dans un environnement multithread où l'on accède aux variables partagées, il est essentiel d'appliquer la synchronisation pour éviter des résultats inattendus. L'un de ces mécanismes dans Go est le package "sync.WaitGroup", qui facilite la gestion des goroutines exécutées simultanément.

La question à résoudre tourne autour de la relation entre "WaitGroup.Wait()" et les barrières de mémoire au sein d'un extrait de code spécifique. Dans cet extrait, plusieurs goroutines sont lancées pour vérifier une condition spécifique pour un ensemble d'éléments. Une fois que toutes les goroutines sont terminées, la fonction "WaitGroup.Wait()" est invoquée pour bloquer la goroutine appelante jusqu'à ce que le nombre d'attentes atteigne zéro.

La question se pose : est-il sûr de vérifier l'état de la variable partagée "condition" après le retour de "WaitGroup.Wait()" ?

Barrières de mémoire disséquées

Une barrière de mémoire est une instruction matérielle qui applique un ordre spécifique des accès à la mémoire sur différents threads. Il garantit que les effets des écritures mémoire effectuées avant la barrière sont visibles pour les lectures mémoire ultérieures effectuées après la barrière.

Dans le langage Go, les barrières mémoire ne sont pas explicitement exposées au programmeur. Au lieu de cela, les primitives de synchronisation telles que "WaitGroup" et "sync.Mutex" appliquent implicitement des barrières de mémoire lorsque cela est nécessaire. la documentation de "WaitGroup.Wait()" indique qu'il se bloque jusqu'à ce que le nombre d'attentes atteigne zéro, sans établir explicitement une relation qui se produit avant. Cependant, les détails d'implémentation internes révèlent que "WaitGroup.Wait()" établit effectivement une relation qui se produit avant. Cette relation signifie que toutes les écritures en mémoire effectuées avant « WaitGroup.Wait() » sont garanties d'être visibles pour les lectures en mémoire effectuées après « WaitGroup.Wait() ».

Sécurité du contrôle de condition

Sur la base de la relation qui se produit avant établie par "WaitGroup.Wait()", il est sûr de vérifier l'état de la variable partagée "condition" après le retour de "WaitGroup.Wait()". Cette garantie garantit que toutes les goroutines ont terminé leur exécution, garantissant que la valeur de « condition » a été modifiée par au moins une goroutine si la condition était remplie pour l'un des éléments.

Avertissement sur les conditions de course

Il est important de noter que la sécurité de la vérification de « condition » après « WaitGroup.Wait() » n'est valable que si le nombre d'éléments en cours de traitement est supérieur à un. Si le nombre d'éléments est un, une condition de concurrence critique peut se produire, dans laquelle aucune goroutine ne modifie la "condition" avant l'appel de "WaitGroup.Wait()". Il est donc conseillé d'éviter ce scénario en veillant à ce que le nombre d'éléments soit toujours supérieur à un.