golang的atomic.LoadInt32/StoreInt32函数用法

golang的atomic.LoadInt32/StoreInt32函数的用法

func LoadInt32(addr *int32) (val int32)
func StoreInt32(addr *int32, val int32)

直观上理解是把一个32位整数读出或者写入内存，保证读写的原子性。

为什么会有这样的需求？难道读写一个整数不是CPU指令级别能保证的原子操作吗？

我的理解，主要是基于两个原因：

1. 兼容不同的计算机体系结构，从语言层面提供一个统一的函数。
   例如在现在32位/64位 RISC计算机体系结构下面，一条load/store指令就能读取32位/64位的数据，那么CPU指令级别确实能保证int32的读取完整性，也就LoadInt32/StoreInt32失去存在的必要性。
   但是不同的计算机体系结构，不一定能提供这种指令，举个例子部分老式CPU可能需要4条指令，一次读取一个字节，这种情况下就必须保证读写的原子性。
   还有啊在32位计算机体系结构下，读写一个64位的数据，必然需要两条指令，这时LoadInt64/StoreInt64就需要了。

2. 提供读写的同步
   直接变量访问指令可能不会引起内存的读取，现在编译器都会做优化，可以把变量优化到寄存器，在代码运气期间对变量的读写直接访问寄存器，而不写入内存；这在同一个执行上下文是没有问题的，而如果需要跨线程访问，则永远看不到变量值的变化。下面一个例子说明这个问题：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

var x int64 = 0x3333333333333333

func storeFunc() {
    for i := 0; ;i++ {
        if i % 2 == 0 {
            x = 0x1111111111111111
        } else {
            x = 0x2222222222222222
        }
        //time.Sleep(10 * time.Millisecond)
    }
}

func main() {
    go storeFunc()

    for {
        time.Sleep(10 * time.Millisecond)
        fmt.Printf("%x\n", x)
    }
}

这段代码：

1. 定义一个全局变量x初始值为0x333333333333
2. 定义一个goroutine，依次修改变量x的值为0x1111111111111111和0x2222222222222222
3. 在main里面，不停的读取x的值，打印出来。
4. 我们会看到打印出来的结果始终是：0x3333333333333333

也就是说storeFunc的代码没有被执行到；实际上是函数storeFunc的代码编译器做了优化，对x的赋值并没有写回到内容(可能就存储在寄存器中)，而storeFunc和main是在两个goroutine里面运行的，他们并不共享CPU执行上下文，从而main读出的值永远是初始值。

如果我们在storeFunc的循环内加一个sleep间隔，让x的值能够被写入内容，那么main函数就会读出0x1111111111111111和0x2222222222222222的值。

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