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為什么Go、Rust等新一代編程語(yǔ)言都極其討厭共享內(nèi)存?

來(lái)源:千鋒教育
發(fā)布人:xqq
時(shí)間: 2023-10-14 15:36:40 1697269000

1、影響安全性

共享內(nèi)存會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)(Data Race)的問(wèn)題,即多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)共享數(shù)據(jù)并嘗試對(duì)其進(jìn)行修改,從而引發(fā)未定義的行為和不穩(wěn)定的結(jié)果。避免共享內(nèi)存可以減少數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)的可能性,使得程序更加可靠、穩(wěn)定,并且更易于進(jìn)行調(diào)試和維護(hù)。

2、影響并發(fā)性

共享內(nèi)存模型對(duì)于并發(fā)編程非常復(fù)雜,需要開(kāi)發(fā)者自行處理同步和互斥等問(wèn)題,容易引發(fā)死鎖、活鎖等并發(fā)問(wèn)題。新一代編程語(yǔ)言提供更為簡(jiǎn)單的并發(fā)模型,如Go的goroutine和通道(channel)機(jī)制,Rust的所有權(quán)和借用檢查器,使得并發(fā)編程更加安全和容易實(shí)現(xiàn)。

3、影響性能

共享內(nèi)存通常需要加鎖等同步機(jī)制來(lái)確保數(shù)據(jù)的一致性,這會(huì)引入額外的開(kāi)銷(xiāo),降低程序的性能。Go、Rust等語(yǔ)言通過(guò)使用更輕量級(jí)的并發(fā)原語(yǔ)和內(nèi)存安全檢查,在不使用共享內(nèi)存的情況下,實(shí)現(xiàn)高效的并發(fā)性能。

4、影響易用性

共享內(nèi)存模型會(huì)增加程序的復(fù)雜性,需要開(kāi)發(fā)者手動(dòng)管理內(nèi)存和同步,容易出錯(cuò)。Go、Rust等語(yǔ)言采用更現(xiàn)代的內(nèi)存管理方式和并發(fā)模型,減輕了開(kāi)發(fā)者的負(fù)擔(dān),使得編寫(xiě)正確且高效的并發(fā)程序更加簡(jiǎn)單。

5、影響可移植性

共享內(nèi)存模型在分布式系統(tǒng)中會(huì)面臨更多的挑戰(zhàn),而Go、Rust等語(yǔ)言被廣泛應(yīng)用于云計(jì)算和分布式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),避免共享內(nèi)存有助于簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)和維護(hù)。

延伸閱讀

Go、Rust簡(jiǎn)介

Go是由Google開(kāi)發(fā)的一種開(kāi)源編程語(yǔ)言,于2009年首次發(fā)布。它旨在提供簡(jiǎn)潔、高效、并發(fā)的編程體驗(yàn),以滿(mǎn)足現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)的需求。Go具有易于上手的語(yǔ)法和自動(dòng)垃圾回收功能,使得開(kāi)發(fā)者可以更快速地構(gòu)建穩(wěn)健的軟件。Go的并發(fā)模型通過(guò)goroutines和通道(channel)機(jī)制實(shí)現(xiàn),使得編寫(xiě)高效的并發(fā)程序變得容易,而不用手動(dòng)管理線程。

Rust是由Mozilla Research開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)級(jí)編程語(yǔ)言,于2010年首次發(fā)布。它旨在提供內(nèi)存安全和并發(fā)性,同時(shí)保持高性能。Rust采用了所有權(quán)(Ownership)和借用(Borrowing)的概念,使得內(nèi)存的安全管理和避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)成為可能。Rust的借用檢查器(Borrow Checker)在編譯時(shí)靜態(tài)檢查代碼,防止空指針、數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)等常見(jiàn)的內(nèi)存錯(cuò)誤。Rust支持零成本抽象,允許開(kāi)發(fā)者使用高級(jí)語(yǔ)言特性而不引入性能損失,使得它非常適用于系統(tǒng)級(jí)編程和嵌入式系統(tǒng)。

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