在 Go 中同時存取不同的結構成員是否安全？

Go 中存取結構體成員時的執行緒安全性

Go 中使用 goroutine 並發執行是一種常見的做法。然而，一個潛在的問題是從多個 goroutine 存取共享資料的安全性。本文探討了在 Go 中訪問結構體不同成員時線程安全的細節。

背景

在 Go 中，結構體是值類型，這意味著結構體的副本是透過值而不是引用傳遞。這意味著如果多個 Goroutine 存取相同的結構，則每個 Goroutine 將擁有自己的資料副本。

考慮以下程式碼：

type Apple struct {
    color string
    size  uint
}

func main() {
    apple := &Apple{}
    go func() {
        apple.color = "red"
    }()
    go func() {
        apple.color = "green"
    }()
}

在此範例中， apple 變數是指向 Apple 結構體的指標。創建了兩個 goroutine，每個 goroutine 都嘗試修改 apple 結構體的顏色欄位。由於每個 goroutine 修改不同的欄位（顏色和大小），因此看起來這樣的程式碼是安全的。

線程安全注意事項

是否問題的答案在不同步的情況下寫入不同的結構成員（例如chan 或sync.Mutex）是安全的是。然而，有必要澄清一些細微差別：

1. 變數局部性：雖然寫入不同的結構成員通常是安全的，但它可能沒有預期的那麼快。結構成員在記憶體中緊密存儲，共享快取行。如果 CPU 需要修改這些變量，它必須鎖定整個快取行，如果多個 goroutine 嘗試同時寫入，這可能會影響效能。
2. 結構指標修改： 需要注意的是從不同執行緒寫入結構時，更改指向結構的指標是不安全的。假設你有第三個 goroutine 修改了 apple 指標（apple = &Apple{}），在這種情況下，某些 goroutine 可能會意外寫入舊的 Apple 實例，導致資料損壞。

結論

從不同的goroutine 訪問Go 中結構體的不同成員通常是安全的，但必須注意潛在的性能影響以及保護結構指針免受並發修改的重要性。

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