Golang中合并channel的正确方法

Golang中合并channel的正确方法 大家好，我遇到了一个合并通道的问题。我正在尝试解决一个多线程任务，但测试系统总是对我的所有尝试给出“错误答案”。我的代码应该从两个通道读取值，并将 f(a) + f(b) 输出 n 次。我的基本思路如下所示。在我的测试中它似乎能工作，但在测试系统中甚至无法通过第一个测试。有人能指出我逻辑中的错误，或提供任何可能的解决方案思路吗？谢谢！

func merge(f func(int) int, ch1 <-chan int, ch2 <-chan int, out chan int, n int)  {
	go func() {
		defer close(out)
		for i := 0; i < n; i++ {
			select {
			case v := <-ch1:
				out <- (f(v) + f(<-ch2))
			case v := <-ch2:
				out <- (f(v) + f(<-ch1))
			}
		}
	}()
}

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是否保证两个通道总是被放入相同数量的元素？为什么不按顺序读取它们呢？

a :=<- ch1
b :=<- ch2
out <- f(a) + f(b)

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在大学时，如果对测试的功能或练习题有疑问，我们总是可以去找老师请教。

如果你能让他们相信你已经付出了足够的努力去自己理解问题，他们通常会和你一起查看代码，并帮助你找到问题所在。我希望你的老师也是这样的人。

我不知道完整的描述，但如果通道中至少没有 n 个条目，你的合并操作就无法工作。另外，“非阻塞”具体是什么意思？除非你使用带有 default 分支的 select 语句，否则读取通道总是会阻塞。

为自己做件好事。买一本凯瑟琳·考克斯-布戴所著的《Go并发编程：开发者工具与技巧》。阅读它，并完成其中的练习。我已经这样做了，它确实让我大开眼界，了解了如何在Go中实现并发。

项目符号准确地描述了我代码中的操作。

不过，关于 f 可能长时间运行的提示，让我认为他们可能也希望你在一个 goroutine 中执行这些操作，以避免生产者端出现超时。

另外，我不会关闭一个我不“拥有”的通道…

嗨，感谢您的帮助。您给了我一个思路，将写入输出通道的操作封装到 goroutine 中，所以我会尝试围绕这个思路进行调试。如果这还不行，我一定会联系我的老师并寻求建议。感谢两位的帮助！

我所尝试的一切都是在 goroutine 中进行的，所以我以为你建议的代码片段是包裹在 goroutine 里的 :) 是的，我试过不关闭输出通道。我也尝试过检查是否有任何通道已完成，如果是的话就停止循环。但无论如何它都不起作用，这就是为什么我绝望地试图修复它。我真的看不出我的解决方案有什么错误，而且我几乎说服自己，可能是测试系统出了问题……

NobbZ:

a :=<- ch1 b :=<- ch2 out ← f(a) + f(b)

我试过这个，但它没有奏效:( 任务描述的唯一限制是合并函数应该是非阻塞的，它没有提到通道的大小是否相同。所以我为此挣扎了两天，试图弄清楚哪些边界情况可能会破坏我的代码。

a :=<- ch1 b :=<- ch2 out ← f(a) + f(b)

go func() { defer close(out) for i := 0; i < n; i++ { select { case v := <-ch1: out ← (f(v) + f(<-ch2)) case v := <-ch2: out ← (f(v) + f(<-ch1)) } } }()

我尝试在我的代码中添加一个空的 default 分支，但没有成功。

完整描述：

You need to write function func merge(f func(int) int, ch1 <-chan int, ch2 <- chan int, out chan<- int, n int) in package main.

Description:

n times make the following

* Read one value from each channel in1 and in2, we will call it x1 and x2.
* Calculate f(x1) + f(x2)
* Write the result to out

Function merge must be non blocking , I.e. immediately returning the control

Function f may work for a long time or make some calculations

我同意 NobbZ 的评论，在这种情况下与老师确认可能是个好主意。我创建了一个我认为符合描述要求的实现，但我个人不会使用这段代码：https://play.golang.org/p/dMETV35QtKU

NobbZ 还问到是否保证通道具有相同数量的元素——如果我实现的通道出现以下情况，将无法正常工作：

  • 一个或两个输入通道产生的值少于传递给 merge 的 n 值。按照我的写法，你会遇到 panic。如果你从通道接收中移除 ok 值，它将永远阻塞。
  • 一个或两个输入通道产生的值超过 n 个。goroutine 和通道将永远不会被垃圾回收。
  • 你无法对输出通道进行 range 操作，除非你在 merge 中（或可能在别处）关闭它，但如果你需要转移输出通道的所有权，这可能会变得复杂。NobbZ 已经提到，关闭一个传递给函数的通道可能是一种代码异味。

由于“重复 n 次执行以下操作”的要求，你必须从生产者、合并器和消费者一路跟踪这个 n 值。如果你移除这个要求，你可以更改实现，使得在值不完全匹配时不会挂起或 panic。

func main() {
    fmt.Println("hello world")
}

你的代码存在一个关键问题：在 select 的每个分支中，你从两个通道各读取了一次值，但每次循环只应读取两个通道各一个值（总共两个值）。当前逻辑会导致在某些情况下读取错误的通道组合，或重复读取同一通道。

具体来说，当 select 随机选择一个分支执行时，例如进入 case v := <-ch1:，你从 ch1 读取了 v，但随后立即在同一分支中从 ch2 读取了另一个值（通过 f(<-ch2)）。这会导致两个问题：

  1. 如果 ch1 和 ch2 的读取顺序很重要（例如需要配对处理），你的逻辑会破坏配对。
  2. 如果通道关闭或阻塞，可能引发意外行为。

正确的做法是确保每次循环从每个通道各读取一个值，然后计算 f(a) + f(b)。以下是修正后的代码：

func merge(f func(int) int, ch1 <-chan int, ch2 <-chan int, out chan int, n int) {
    go func() {
        defer close(out)
        for i := 0; i < n; i++ {
            a := <-ch1
            b := <-ch2
            out <- f(a) + f(b)
        }
    }()
}

如果通道可能阻塞或关闭，且需要确保并发安全读取，可以使用带 select 的显式同步逻辑：

func merge(f func(int) int, ch1 <-chan int, ch2 <-chan int, out chan int, n int) {
    go func() {
        defer close(out)
        for i := 0; i < n; i++ {
            var a, b int
            select {
            case a = <-ch1:
            }
            select {
            case b = <-ch2:
            }
            out <- f(a) + f(b)
        }
    }()
}

但根据你的描述，通道应保证提供足够数据，因此第一种简单版本即可满足要求。

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