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32位系统下,Go标准库中atomic原子操作int64有崩溃bug
2021-04-28 15:23:03
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admin
下面这个demo,在32位系统(我测试的运行环境:32位arm linux)会崩溃。 ``` package main import ( "sync/atomic" ) type Foo struct { a int64 b int32 c int64 } func main() { var f Foo atomic.AddInt64(&f.a, 1) // 这里不会崩溃 atomic.AddInt64(&f.c, 1) // 这里会崩溃 } ``` 崩溃信息如下: ``` panic: unaligned 64-bit atomic operation goroutine 1 [running]: runtime/internal/atomic.panicUnaligned() /usr/local/go/src/runtime/internal/atomic/unaligned.go:8 +0x24 runtime/internal/atomic.Xadd64(0x1416084, 0x1, 0x0, 0x75fd8, 0x14000e0) /usr/local/go/src/runtime/internal/atomic/asm_arm.s:233 +0x14 main.main() /tmp/test.go:16 +0x3c ``` 在Go源码go/src/sync/atomic/doc.go的注释中,有如下描述: ``` // BUG(rsc): On x86-32, the 64-bit functions use instructions unavailable before the Pentium MMX. // // On non-Linux ARM, the 64-bit functions use instructions unavailable before the ARMv6k core. // // On ARM, x86-32, and 32-bit MIPS, // it is the caller's responsibility to arrange for 64-bit // alignment of 64-bit words accessed atomically. The first word in a // variable or in an allocated struct, array, or slice can be relied upon to be // 64-bit aligned. ``` 大致意思是,在一些32位的环境(包括x86和arm),标准库sync/atomic中操作int64的函数存在bug,调用者需自行保证,被操作的int64是按64位对齐的。。否则给你来个panic。惊不惊喜意不意外。。 这里简单说一下64位对齐是啥意思,拿上面那个demo来说: ``` type Foo struct { a int64 // 位置从0开始,满足64位对齐 b int32 c int64 // 位置`size(a)+sizeof(b)=96`,不是64的倍数,就不满足了 } ``` 所以,atomic.AddInt64(&f.a, 1)不会崩溃,atomic.AddInt64(&f.c, 1)会崩溃。 值得一提的有几点: 64位系统原子操作int64没这个问题 32位系统原子操作int32也没问题 32位系统原子操作int64有问题,注意,是原子操作有问题,并不是说int64不能用 uint64和int64是一样,也即这个问题只关心整型位数,不关心符号 以上说的原子操作,特指Go标准库sync/atomic中的函数 解决方法有两种: 1. 一种是保证结构体中的需要使用atomic的int64按64位对齐,比如最简单的就是把这些变量的声明写在结构体的最前面。同时,还需要保证这种结构体被其他结构体嵌套时,也要64位对齐。缺点是编写和维护代码的心智负担比较大。 2. 另一种就是把int64变量的原子操作改成mutex互斥锁保护。缺点是mutex比atomic的开销大。
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