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Go 语言通道(Channel)

在Go语言中,通道是goroutine与另一个goroutine通信的媒介,并且这种通信是无锁的。换句话说,通道是一种技术,它允许一个goroutine将数据发送到另一个goroutine。默认情况下,通道是双向的,这意味着goroutine可以通过同一通道发送或接收数据,如下图所示:

创建通道

在Go语言中,使用chan关键字创建通道,并且该通道只能传输相同类型的数据,不允许从同一通道传输不同类型的数据。

语法:

var Channel_name chan Type

您还可以使用简写声明通过make()函数创建通道。

语法:

channel_name:= make(chan Type)
package main

import "fmt"

func main() {

    //使用var关键字创建通道
    var mychannel chan int
    fmt.Println("channel的值: ", mychannel)
    fmt.Printf("channel的类型: %T ", mychannel)

    // 使用 make() 函数创建通道
    mychannel1 := make(chan int)
    fmt.Println("\nchannel1的值:", mychannel1)
    fmt.Printf("channel1的类型: %T ", mychannel1)
}

输出:

channel的值:  <nil>
channel的类型: chan int
channel1的值: 0xc0000160c0
channel1的类型: chan int

从通道发送和接收数据

在Go语言中,通道工作有两个主要的操作,一个是发送,另一个是接收,这两个操作统称为通信。<-运算符的方向表示是接收数据还是发送数据。在通道中,默认情况下,发送和接收操作块直到另一端没有数据为止。它允许goroutine在没有显式锁或条件变量的情况下彼此同步。

  1. 发送操作:发送操作用于在通道的帮助下将数据从一个goroutine发送到另一个goroutine。像int,float64和bool之类的值可以安全且容易地通过通道发送,因为它们是被复制的,因此不存在意外并发访问相同值的风险。同样,字符串也是安全的,因为它们是不可变的。但是,通过通道发送指针或引用(例如切片,map集合等)并不安全,因为指针或引用的值可能会通过同时发送goroutine或接收goroutine更改,并且结果无法预测。因此,在通道中使用指针或引用时,必须确保它们一次只能由一个goroutine访问。

    Mychannel <- element

    上面的语句表明数据(element)在<-运算符的帮助下发送到通道(Mychannel)。

  2. 接收操作:接收操作用于接收发送操作方发送的数据。

    element := <-Mychannel

    上面的语句表明该元素从channel(Mychannel)接收数据。如果接收到的语句的结果不可用(不需要使用),则也是有效的语句。您还可以编写如下的receive语句:

    <-Mychannel
package main 
  
import "fmt"
  
func myfunc(ch chan int) { 
  
    fmt.Println(234 + <-ch) 
} 
func main() { 
    fmt.Println("主方法开始") 
    //创建通道l 
    ch := make(chan int) 
  
    go myfunc(ch) 
    ch <- 23 
    fmt.Println("主方法结束") 
}

输出:

主方法开始
257
主方法结束

关闭通道

您也可以在close()函数的帮助下关闭通道。这是一个内置函数,并设置一个标识,表示不再有任何值将发送到该通道。

语法:

close()

您也可以使用for范围循环关闭通道。在这里,接收器goroutine可以借助给定的语法检查通道是打开还是关闭:

ele, ok:= <- Mychannel

在此,如果ok的值为true,则表示通道已打开,因此可以执行读取操作。并且,如果的值为false,则表示该通道已关闭,因此将不执行读取操作。

//Go程序说明如何
//关闭使用的通道
//range循环和关闭函数
package main

import "fmt"

func myfun(mychnl chan string) {

    for v := 0; v < 4; v++ {
        mychnl <- "cainiaojc"
    }
    close(mychnl)
}

func main() {

    //创建通道
    c := make(chan string)

    // 使用 Goroutine
    go myfun(c)

    //当ok的值为为true时,表示通道已打开,可以发送或接收数据
    //当ok的值设置为false时,表示通道已关闭
    for {
        res, ok := <-c
        if ok == false {
            fmt.Println("通道关闭 ", ok)
            break
        }
        fmt.Println("通道打开 ", res, ok)
    }
}

输出:

通道打开  cainiaojc true
通道打开  cainiaojc true
通道打开  cainiaojc true
通道打开  cainiaojc true
通道关闭  false

重要注意事项

  • 阻止发送和接收:在通道中,当数据发送到通道时,控制在发送语句中被阻塞,直到其他goroutine从该通道读取数据。类似地,当通道从goroutine接收数据时,read语句块直到另一条goroutine语句。

  • 零值通道:通道的零值为nil。

  • 通道中的For循环: for循环可以遍历通道上发送的顺序值,直到关闭为止。

    语法:

    for item := range Chnl { 
         // 语句..
    }
    package main 
    import "fmt"
      
    func main() { 
      
        // 使用 make() 函数创建通道
        mychnl := make(chan string) 
      
        // 匿名 goroutine 
        go func() { 
            mychnl <- "GFG"
            mychnl <- "gfg"
            mychnl <- "Geeks"
            mychnl <- "cainiaojc"
            close(mychnl) 
        }() 
      
        //使用for循环
        for res := range mychnl { 
            fmt.Println(res) 
        } 
    }

    输出:

    GFG
    gfg
    Geeks
    cainiaojc$1/pre>
  • 通道的长度:在通道中,您可以使用len()函数找到通道的长度。在此,长度表示在通道缓冲区中排队的值的数量。

    package main 
      
    import "fmt"
    
    func main() { 
      
        // 使用 make() 函数创建通道 
        mychnl := make(chan string, 4) 
        mychnl <- "GFG"
        mychnl <- "gfg"
        mychnl <- "Geeks"
        mychnl <- "cainiaojc"
    
        // 使用  len() 函数查找通道的长度 
        fmt.Println("channel长度为: ", len(mychnl)) 
    }

    输出:

    channel长度为:  4
  • 通道的容量:在通道中,您可以使用cap()函数找到通道的容量。在此,容量表示缓冲区的大小。

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    
        // 使用 make() 函数创建通道
        mychnl := make(chan string, 4)
        mychnl <- "GFG"
        mychnl <- "gfg"
        mychnl <- "Geeks"
        mychnl <- "cainiaojc"
    
        // 使用  cap() 函数查找通道的容量
        fmt.Println("channel容量为: ", cap(mychnl))
    }

    输出:

    channel容量为:  5
  • Channel中的Select和case语句:在go语言中,select语句就像没有任何输入参数的switch语句。在通道中使用select语句从case块提供的多个操作中执行单个操作。