深入浅出Golang关键字"go"

三岁于辛 · · 4544 次点击 · · 开始浏览    
这是一个创建于 的文章,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

1. 写在前面

昨天,有人拿着下面这段代码,问题我结果为什么不是10个10?

当然,这道题的结果,我相信很大一部分人都会弄错。
所以,我希望做错的人都能静下心来看完本人的分析!运行看结果

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(1)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go println(i)
    }
    runtime.Gosched()
    time.Sleep(time.Second)
}

2. 从源码入手

此例中 “runtime” 的问题暂且不详说,后面会再来分析,但是,必需要明白的是 runtime. GOMAXPROCS(1) 强行指定了只创建一个 “P” 来处理并发,这使得例子中的 10 个 goroutine 会是串行的。接下来,我们就来一点一点剖析关键字 “go”!

2.1 知其然,知其所以然

问我问题的人,其实也知道要小心的处理 for 循环中变量,但是他却不了解哪种情况下的变量才是要真正小心行事的。我相信还有很多人会把例子和下面的代码理解混了:运行看结果

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(1)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            println(i)
        }()
    }
    runtime.Gosched()
    time.Sleep(time.Second)
}

结果显示:10个10

仔细对比上述的两段代码,会发现区别仅仅是 “go” 关键字后的函数有区别而已。那么这一点小区别,为什么会带来这么大的区别呢?我们都知道 “go” 是创建了 goroutine ,但是对于计算机而言,goroutine 只是语言封装的语法糖而已,对于计算机依旧是识别指令及内存里的值而已。那么 goroutine 在被创建后,留给计算机是什么样的内存布局(数据结构)呢?

runtime2.go:338 (type g struct) 定义,打开文件后,你会看到有很多的信息,但是,对于我们当前需要理解的是:编译器会把 go 后面的方法和参数打包在 goroutine 里,在上述例子中,关注如下参数:

type g struct {
    ...
    FuncVal*    fnstart;        // goroutine运行的函数
    void*    param;        // 用于传递参数,睡眠时其它goroutine设置param,唤醒时此goroutine可以获取
    ...
}

也就是说,运行到 go 的时候,编译器就已经把 goroutine 需要运行的参数与方法都保存了,对于 demo 1 来说就是保存了 { println, current_i },而 demo 2 保存的是 { main.func_xxx, nil },这里读者可能会注意到,第二个并没有把 i 传入到匿名函数中,但是引用的时候并没有发生 panic 。为什么?因为这里有内存逃逸,这也是为什么 demo 2 会输出 10 个 10 的原因,本次不展开细说。只需要记住一点:编译器会把 go 后面跟着的参数与函数都打包成了对象,等待系统调度。

2.2 为什么??

本文说到这,其实只说了小部分,并没有说为什么 demo 1 的结果会与大家想象的差很多。虽说 GOMAXPROCS 为 1 导致所有的 goroutine 变成了串行。可是结果也不是大家想象的 0 ~ 9。为什么??

其实,go 在把 goroutine 放入队列(go sched 内容会有另外的篇幅来说明)的时候还做了一件很特别的事:proc:4799 (next),代码内容如下:

    if next {
    retryNext:
        oldnext := _p_.runnext
        if !_p_.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
            goto retryNext
        }
        if oldnext == 0 {
            return
        }
        // Kick the old runnext out to the regular run queue.
        gp = oldnext.ptr()
    }

这段代码的意思是 go 会把每个 P 所管理的最后一个 goroutine 放入 next 位置。为什么??

这是 go 设计认为或者是有过测试:如果一个 P 的 goroutine 队列在顺序执行的时候,因为 go sched 会有很多抢占或者调度。那么从被执行的概率上来分析的话,放入一个 next 位置可使得每个 goroutine 的执行概率是相当的。本文不细述!

这个 next 位置也就解释了 demo 1 的结果为什么会是 9 --- 0~8。本文到这已经说明了前面的问题,但是,demo 中出现了

runtime.Gosched()

这一行代码。
如果注释掉结果会怎样??
如果把这一行换成 runtime.Goexit() 或者 os.Exit(0) 又会是如何呢??

欢迎大家尝试并可和我讨论!!!
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本文来自:简书

感谢作者:三岁于辛

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