Go语言多goroutine并发写入stdout是否线程安全？附代码咨询

首先直接给你结论：你的测试没检测到数据竞争，并不代表并发写stdout是绝对线程安全的，这里面涉及到Go标准库的实现细节和不同操作系统的特性，咱们一步步拆解：

1. os.File Write方法的本质 #

Go的os.Stdout本质是一个*os.File实例，它的Write方法行为和操作系统紧密相关：

• 在POSIX兼容系统（比如Linux、macOS）上，单个Write调用是原子的——也就是说，你一次写入的字节序列不会被其他goroutine的Write调用打断，不会出现内容交错的情况。但注意：这个原子性只针对单次Write，如果一个goroutine分多次调用Write写同一段内容，多次调用之间是没有同步的，这时候就会出现竞争。
• 在Windows系统上，Write调用的原子性没有保证，哪怕是单次调用也可能出现内容交错。

2. 为什么你的fmt.Fprintf没出问题？ #

你代码里用的fmt.Fprintf，内部实现是先把格式化后的内容写入一个临时缓冲区，然后一次性调用os.File.Write把缓冲区内容输出（除非你输出的内容特别大，超出了fmt内部缓冲区的阈值，不过你的测试内容显然没达到）。这就意味着每个fmt.Fprintf对应一次Write调用，在POSIX系统上自然不会出现内容交错，race detector也检测不到——因为race detector主要检测用户态的内存访问竞争，而Write是系统调用，竞争发生在内核态，所以它没法捕获到。

3. 为什么有文章说它非线程安全？ #

这些文章的说法没错，因为：

• 跨平台场景下，Windows系统不保证Write的原子性，并发写入必然会出现内容错乱。
• 依赖fmt的内部实现是不稳定的——如果未来fmt包的实现变更，比如把大内容拆成多次Write，那你的代码就会立刻出现竞争问题。
• 如果你换成手动分多次Write的写法（比如先写前缀再写换行），哪怕在Linux上也会出现内容交错：

  go func() {
      for {
          os.Stdout.Write([]byte(x))
          os.Stdout.Write([]byte("aa\n"))
      }
  }()
  

  这种写法下，两个Write之间没有同步，不同goroutine的输出就会乱序交织。

4. 最佳实践 #

如果要保证并发写入stdout绝对安全，不管什么场景都不出问题，一定要自己加同步锁：

package main

import (
	"fmt"
	"os"
	"strings"
	"sync"
)

var stdoutMu sync.Mutex

func safeFprintf(format string, args ...interface{}) {
	stdoutMu.Lock()
	defer stdoutMu.Unlock()
	fmt.Fprintf(os.Stdout, format, args...)
}

func main() {
	x := strings.Repeat(" ", 1024)
	go func() { for { safeFprintf("%saa\n", x) } }()
	go func() { for { safeFprintf("%sbb\n", x) } }()
	go func() { for { safeFprintf("%scc\n", x) } }()
	go func() { for { safeFprintf("%sdd\n", x) } }()
	<-make(chan bool)
}

用sync.Mutex把所有输出操作包裹起来，就能彻底避免任何并发写入的问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user4466350