Go channel结构体源码和读写和关闭过程详解

作者:CCSU__LRF 时间:2024-04-26 17:31:08 

  • 简而言之,channel维护了一个带指针的接受和发送的队列,其中包含mutex锁保证并发安全,数据类型,元素个数,元素大小,channel状态

  • 然后读写操作,先看队列是否可以取出,然后看缓冲区,最后放入接受/发送队列

  • 关闭就是唤醒所有goroutine然后将他们的标志位设为1,表示关闭,以后有人访问就是nil

结构体源码

type hchan struct {
   qcount   uint           // 当前队列中元素的数量
   dataqsiz uint           // 缓冲区大小,即可以缓存的元素数量
   buf      unsafe.Pointer // 指向队列的缓冲区
   elemsize uint16         // 每个元素的大小
   closed   uint32         // channel 是否已关闭的标志
   elemtype *_type         // channel 中元素的类型
   sendx    uint           // 下一次发送元素的位置
   recvx    uint           // 下一次接收元素的位置
   recvq    waitq          // 等待接收的 goroutine 队列
   sendq    waitq          // 等待发送的 goroutine 队列
   lock     mutex          // 用于保护 channel 的互斥锁
}

发送数据

当一个 goroutine 要向 channel 中发送数据时,它会执行 chansend 函数。

  • 这个函数首先会对 channel 进行加锁,然后判断是否有等待接收的 goroutine

  • 如果有,则直接将数据发送给它;否则,如果缓冲区未满,则将数据放入缓冲区,队列中元素数量加一;

  • 如果队列已满,则将当前 goroutine 加入等待发送的 goroutine 队列中,并阻塞它,等待其他 goroutine 接收数据。

接受数据

当一个 goroutine 要从 channel 中接收数据时,它会执行 src/runtime/chan.go 中的 chanrecv 函数。

  • 这个函数也会对 channel 进行加锁,然后判断是否有等待发送的 goroutine,如果有,则直接从它那里接收数据;

  • 否则,如果缓冲区元素的数量大于 0,则从缓冲区中取出一个元素,并将队列中元素数量减一。

  • 如果缓冲区为空,则将当前 goroutine 加入等待接收的 goroutine 队列中,并阻塞它,等待其他 goroutine 发送数据。

关闭channel

当一个 goroutine 要关闭 channel 时,它会执行 src/runtime/chan.go 中的 closechan 函数。

  • 这个函数会对 channel 进行加锁,然后将 closed 标志置为 1,表示 channel 已经关闭。

  • 然后遍历等待发送和等待接收的 goroutine 队列,将它们全部唤醒,并返回一个特殊的值来表示 channel 已经关闭。

来源:https://blog.csdn.net/csxylrf/article/details/130419871

标签:go,channel,结构体
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