Golang中通道容量问题的探讨

Golang中通道容量问题的探讨

  1. 当尝试向通道写入第 N+2 个或第 N+1 个值时，此程序是否会被阻塞？考虑到输出结果，可能会认为阻塞发生在第 N+2 次写入时，但我们知道理论上应该是在第 N+1 次写入时发生阻塞。那么实际情况究竟是怎样的呢？
  2. 如果我们将输出 “generator finish” 的那行代码放在 close(out) 之后，那么程序的输出将不总是包含 “generator finish” 这一行 - 这是为什么？
package main

import (
	"fmt"
)

func main() {
	in := make(chan int, 1)
	go func(out chan<- int) {
		for i := 0; i < 3; i++ {
			fmt.Println("before", i)
			out <- i
			fmt.Println("after", i)
		}
		fmt.Println("generator finish")
		close(out)
	}(in)
	for i := range in {
		fmt.Println("_____get", i)
	}
}

before 0 after 0 before 1 after 1 before 2 _____get 0 _____get 1 _____get 2 after 2 generator finish


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在 Go 语言中，通道的容量决定了它可以缓冲的元素数量。对于容量为 N 的缓冲通道，当通道已满（即已有 N 个元素）时，尝试写入第 N+1 个值会阻塞，直到有空间可用。在您的代码中，通道 in 的容量为 1，因此：

  1. 阻塞行为分析：当通道已有一个元素时，尝试写入第二个值（即第 N+1 次写入）会阻塞。在您的示例中，输出显示 “before 0” 后立即写入 0（通道为空，不阻塞），然后输出 “after 0”。接着 “before 1” 后尝试写入 1，但此时通道已满（有值 0），因此写入阻塞，直到主协程从通道读取值 0（输出 “_____get 0”），之后写入 1 完成，输出 “after 1”。类似地，写入 2 时也可能阻塞，取决于时机。理论上，阻塞发生在第 N+1 次写入（即第二次写入），但实际输出顺序受调度影响。例如，在您的输出中，写入 1 后没有立即阻塞，因为主协程及时读取了值。

  2. "generator finish" 输出问题：如果将 fmt.Println("generator finish") 放在 close(out) 之后，由于 close 操作不会阻塞，但主协程在 range in 循环中一旦通道关闭就会退出，这可能导致生成器协程中的 fmt.Println("generator finish") 未执行或输出被截断，尤其是在程序退出时。如果主协程先退出，整个程序终止，生成器协程可能来不及输出。例如：

// 修改后的代码示例：将输出放在 close 之后
go func(out chan<- int) {
    for i := 0; i < 3; i++ {
        fmt.Println("before", i)
        out <- i
        fmt.Println("after", i)
    }
    close(out)
    fmt.Println("generator finish") // 这行可能不会输出
}(in)

在快速执行环境中，主协程在通道关闭后立即结束循环并退出程序，可能中断生成器协程的输出。要确保输出，可添加同步机制，如使用 sync.WaitGroup，但根据问题，不扩展建议。总之，输出不总是包含 “generator finish” 是因为程序退出时机不确定，导致协程未完成输出。

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