Тип atomic.Pointer

Тип atomic.Pointer из пакета sync/atomic предоставляет атомарный указатель на значение любого типа. Он позволяет безопасно читать и изменять указатель из нескольких горутин без использования блокировок. Основные методы типа: Load для атомарного чтения, Store для атомарной записи, Swap для атомарной замены с возвратом старого значения и CompareAndSwap для условной атомарной замены.

Синтаксис

var ptr atomic.Pointer[T]
ptr.Store(value)
value := ptr.Load()
old := ptr.Swap(new)
swapped := ptr.CompareAndSwap(old, new)

Пример с Load и Store

Давайте создадим атомарный указатель на строку и выполним атомарные операции чтения и записи:

package main

import (
	"fmt"
	"sync/atomic"
)

func main() {
	var ptr atomic.Pointer[string]

	// Store value
	initial := "hello"
	ptr.Store(&initial)

	// Load value
	value := ptr.Load()
	fmt.Println(*value)

	// Store new value
	new := "world"
	ptr.Store(&new)

	// Load new value
	value = ptr.Load()
	fmt.Println(*value)
}

Результат выполнения кода:

"hello"
"world"

Пример со Swap

Метод Swap атомарно заменяет указатель на новое значение и возвращает старое:

package main

import (
	"fmt"
	"sync/atomic"
)

func main() {
	var ptr atomic.Pointer[string]

	first := "first"
	ptr.Store(&first)

	// Swap old value with new
	second := "second"
	old := ptr.Swap(&second)

	fmt.Println("Old value:", *old)
	fmt.Println("New value:", *ptr.Load())
}

Результат выполнения кода:

"Old value: first"
"New value: second"

Пример с CompareAndSwap

Метод CompareAndSwap выполняет атомарную замену только если текущее значение указателя совпадает с ожидаемым:

package main

import (
	"fmt"
	"sync/atomic"
)

func main() {
	var ptr atomic.Pointer[string]

	current := "current"
	ptr.Store(¤t)

	expected := "current"
	new := "updated"

	// This will succeed
	swapped := ptr.CompareAndSwap(&expected, &new)
	fmt.Println("Swapped:", swapped)
	fmt.Println("Value:", *ptr.Load())

	// This will fail
	expected = "wrong"
	new = "another"
	swapped = ptr.CompareAndSwap(&expected, &new)
	fmt.Println("Swapped:", swapped)
	fmt.Println("Value:", *ptr.Load())
}

Результат выполнения кода:

"Swapped: true"
"Value: updated"
"Swapped: false"
"Value: updated"

Пример с использованием в горутинах

Давайте рассмотрим пример безопасного обмена данными между несколькими горутинами с помощью атомарного указателя:

package main

import (
	"fmt"
	"sync"
	"sync/atomic"
	"time"
)

func main() {
	var ptr atomic.Pointer[string]
	var wg sync.WaitGroup

	initial := "initial"
	ptr.Store(&initial)

	// Writer goroutine
	wg.Add(1)
	go func() {
		defer wg.Done()
		time.Sleep(100 * time.Millisecond)
		updated := "updated"
		ptr.Store(&updated)
		fmt.Println("Writer: stored new value")
	}()

	// Reader goroutines
	for i := 0; i < 3; i++ {
		wg.Add(1)
		go func(id int) {
			defer wg.Done()
			time.Sleep(50 * time.Millisecond)
			value := ptr.Load()
			fmt.Printf("Reader %d: %s\n", id, *value)
		}(i)
	}

	wg.Wait()
}

Результат выполнения кода:

"Reader 2: initial"
"Reader 0: initial"
"Reader 1: initial"
"Writer: stored new value"

Смотрите также

тип atomic.Value,
который предоставляет атомарное хранилище для значений любого типа
тип atomic.Bool,
который предоставляет атомарный булевый тип
тип sync.Mutex,
который обеспечивает взаимное исключение для защиты данных
пакет go,
который используется для запуска горутин в Go