Golang: 对float64 类型的变量进行原子加法操作

func AddFloat64(val *float64, delta float64) (new float64) {
	for {
		old := *val
		new = old + delta
		if atomic.CompareAndSwapUint64(
			(*uint64)(unsafe.Pointer(val)),
			math.Float64bits(old),
			math.Float64bits(new),
		) {
			break
		}
	}
	return
}

这段 Go 语言的代码实现了一个并发安全的浮点数加法操作。它的功能是通过原子操作（atomic.CompareAndSwapUint64）来确保在多线程（或 Goroutine）环境下，对一个 float64 类型的变量进行加法操作时不会发生竞争条件（Race Condition）。

1. atomic.CompareAndSwapUint64

作用：尝试原子地更新 val 的值

将 val 的指针转换为 *uint64 类型（因为 CompareAndSwapUint64 操作的是 uint64）

使用 math.Float64bits 将 old 和 new 转换为 uint64 类型的二进制表示，如果 val 的当前值仍然是 old 的二进制表示，则将其更新为 new 的二进制表示，并返回 true，此时循环结束。

如果 val 的值已经被其他 Goroutine 修改（即不再是 old），则 CompareAndSwapUint64 返回 false，循环继续，重新尝试更新。

2. 代码的关键点：

• 并发安全：

  • 通过 atomic.CompareAndSwapUint64 实现原子操作，确保在多线程环境下对 val 的修改是线程安全的。

• 忙等待（Busy Waiting）：

  • 如果 CompareAndSwapUint64 失败（即 val 的值被其他 Goroutine 修改），代码会不断重试，直到成功为止。

• 浮点数的原子操作：

  • Go 语言的 atomic 包没有直接支持 float64 的原子操作，因此代码通过将 float64 转换为 uint64 来实现原子操作。

示例

var total float64 = 0.0
AddFloat64(&total, 1.5) // 将 total 原子地增加 1.5
fmt.Println(total)      // 输出 1.5

总结：

这段代码实现了一个并发安全的浮点数加法操作，通过原子操作确保在高并发环境下对 float64 类型变量的修改是线程安全的。