为什么并发写入的布尔值设置为false后仍然为true？

Question

我正在用 Go 编写一个 Philosophers Dining 解决方案。我的解决方案很简单：检查两个叉子是否都可用。如果是这样，请选择两者。如果没有，请保留两者。

但是，我遇到了一个奇怪的并发错误，即使在明确设置为 false 之后，fork 的可用性仍然是 true。我Fork的声明如下：

type Fork struct {

    mu    sync.Mutex

    avail bool

}

func (f *Fork) PickUp() bool {

    f.mu.Lock()

    if f.avail == false {

        f.mu.Unlock()

        return false

    }

    f.avail = false

    fmt.Println("set false")

    f.mu.Unlock()

    return true

}

func (f *Fork) PutDown() {

    f.mu.Lock()

    f.avail = true

    f.mu.Unlock()

}

当 Philosopher 调用 时PickUp()，程序将等待互斥锁；如果此时 fork 可用，Fork则将其可用性布尔值设置为 false 并返回 true 以指示操作成功。

哲学家是这样写的：

type Philosopher struct {

    seatNum int

}

func (phl *Philosopher) StartDining(forkList [9]Fork) {

    for {

        fmt.Println(forkList[phl.seatNum], phl.seatNum)

        if forkList[phl.seatNum].PickUp() {

            fmt.Println("Philo ", phl.seatNum, " picked up fork ", phl.seatNum)

            if forkList[phl.getLeftSpace()].PickUp() { 

                fmt.Println("Philo ", phl.seatNum, " picked up fork ", phl.getLeftSpace())

                fmt.Println("Philo ", phl.seatNum, " has both forks; eating...")

                time.Sleep(5 * time.Second)

                forkList[phl.seatNum].PutDown()

                forkList[phl.getLeftSpace()].PutDown()

                fmt.Println("Philo ", phl.seatNum, " put down forks.")

            } else {

                forkList[phl.seatNum].PutDown()

            }

        }

    }

}

（注意：该getLeftSpace()函数已被排除，因为它的实现无关紧要；它只是获取左侧空间的索引。）

的实现Philosopher非常简单：它会检查是否可以获得第一个分叉。然后，它检查是否可以得到第二个分叉；如果不能，它会放下第一个叉子。如果可以，它会同时保持 5 秒钟，然后将两者都放下。出于测试目的，我将其限制为两位哲学家。

但是，这不能正常工作。哲学家 0 拿起第一个叉子，然后是第二个叉子。我已经验证这些分叉的可用性已设置为 false。此时，哲学家 1 已被互斥锁锁定。但是，一旦 Philo 0 释放了互斥锁，Philo 1 就会进入该函数。

此时的预期结果是PickUp()函数返回 false；由于叉子不再可用，因此无法捡起。但是，该函数不这样做；它返回 true 并允许 Philo 1 拿起叉子！

更神秘的是，当 Philo 1 去拿起叉子时，叉子的可用性是true，即使 Philo 0 明确地将它们设置为 false！这是我的调试输出：

Philo 1 应该永远无法拿起叉子。由于 Philo 1 被互斥锁锁定，并且只有两个退出条件PickUp是在可用性为假之后，因此分叉不可能可用。

然而它是。为什么是这样？我该如何解决这个问题？

Answer 1

我认为问题几乎肯定是你的StartDining方法的签名：func (phl *Philosopher) StartDining(forkList [9]Fork)Go 中的数组是按值传递的，因此每次调用 时StartDining，都会传入分叉的副本。哲学家们在完全不同的桌子上用餐！尝试传入一个指向数组的指针。