1. os.Getwd()函數(shù)
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原型:func Getwd()(pwd string, err error)
作用:獲取當(dāng)前文件路徑
返回:當(dāng)前文件路徑的字符串和一個(gè)err信息
示例:
輸出:
當(dāng)前路徑: D:ProjectsGomGoLab01
2. os.Getenv()函數(shù)
原型:func Getenv(key string) string
作用:獲取系統(tǒng)環(huán)境變量的值
參數(shù):key - 系統(tǒng)環(huán)境變量名
返回:系統(tǒng)環(huán)境變量的值
示例:
輸出:
環(huán)境變量GOPATH的值是: D:/Projects/Go
3. os.Chdir()函數(shù)
原型:func Chdir(dir string) error
作用:將當(dāng)前文件路徑改變?yōu)槟繕?biāo)路徑(非真實(shí)改變)
參數(shù):dir - 目標(biāo)路徑(即改變之后的路徑)
返回:修改成功,返回 nil;修改失?。ㄈ纾耗繕?biāo)路徑不存在的情況),返回錯(cuò)誤信息。
示例一:
輸出:
起始路徑: D:ProjectsGomGoLab01
修改后的路徑: D:ProjectsGoDemo02
示例二:
輸出:
起始路徑: D:ProjectsGomGoLab01
error: chdir D:ProjectsGoDemo03: The system cannot find the file specified.
注:文件路徑,Window 系統(tǒng)下默認(rèn)是“”,寫在代碼中時(shí)要用“”或“/”代替。
在以下這段代碼中,我們操作一個(gè)文件,無(wú)論成功與否都需要關(guān)閉文件句柄。這里在三處不同的位置都調(diào)用了file.Close()方法,代碼顯得非常冗余。
我們利用延遲調(diào)用來(lái)優(yōu)化代碼。定義后的defer代碼,會(huì)在return之前返回,讓代碼顯得更加緊湊,且可讀性變強(qiáng),對(duì)上面的代碼改造如下:
我們通過(guò)這個(gè)示例來(lái)看一下延遲調(diào)用與正常代碼之間的執(zhí)行順序
先簡(jiǎn)單分析一下代碼邏輯:
從輸出中,我們可以觀察到如下現(xiàn)象:
從這個(gè)實(shí)例中,我們很明顯觀察到,defer語(yǔ)句是在return之前執(zhí)行
如果一個(gè)函數(shù)內(nèi)定義了多個(gè)defer,則調(diào)用順序?yàn)長(zhǎng)IFO(后進(jìn)先出)方式執(zhí)行。
仍然是相同的例子,但是在TestDefer中我們定義了三個(gè)defer輸出,根據(jù)LIFO原則,輸出的順序是3rd-2nd-1st,根據(jù)最后的結(jié)果,也是逆向向上執(zhí)行defer輸出。
就在整理這篇筆記的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)了自己的認(rèn)知誤區(qū),主要是本節(jié)實(shí)例三中發(fā)現(xiàn)的,先來(lái)看一下英文的描述:
對(duì)于上面的這段話的理解:
下面是代碼執(zhí)行輸出,我們來(lái)一起分析一下:
雖然在a()函數(shù)內(nèi),顯示的返回了10,但是main函數(shù)中得到的結(jié)果是defer函數(shù)自增后的結(jié)果,我們來(lái)分析一下代碼:
在這篇文章的上一版,我曾經(jīng)嘗試用指針取解釋defer修改返回值的類型,但是感覺(jué)不夠透徹,也讓閱讀者非常困惑,索性參考了一下go官方blog中的一篇文章,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展。如需要閱讀原文,可以參考下面的文章。
go語(yǔ)言我不懂,但是看似乎懂了,僅供參考
意思是源和目標(biāo)可以為同一目標(biāo),復(fù)制的數(shù)量是源或者目標(biāo)的元素最小數(shù)量
比如例子中的copy(s,a[0]:)
a雖然一共有8個(gè)元素,但是s只有6len(det)個(gè)元素 ,看上面的makeint是6
所以這里只復(fù)制了最小數(shù)量6個(gè)元素,因此a的012345被復(fù)制進(jìn)了s
第二個(gè)
copy(s,s[2]:)
這里是從s[2]開始,所以len是6-2=4,而且因?yàn)?6,只復(fù)制4個(gè)元素
因此
0 1 2 3 4 5 復(fù)制后4個(gè)元素到前面結(jié)果就是:
2 3 4 5 4 5 //這個(gè)就是可以源和目標(biāo)可重疊,
上面的也說(shuō)明了按照l(shuí)en(str)和len(det)中最少值
GO是編譯性語(yǔ)言,所以函數(shù)的順序是無(wú)關(guān)緊要的,為了方便閱讀,建議入口函數(shù) main 寫在最前面,其余函數(shù)按照功能需要進(jìn)行排列
GO的函數(shù) 不支持嵌套,重載和默認(rèn)參數(shù)
GO的函數(shù) 支持 無(wú)需聲明變量,可變長(zhǎng)度,多返回值,匿名,閉包等
GO的函數(shù)用 func 來(lái)聲明,且左大括號(hào) { 不能另起一行
一個(gè)簡(jiǎn)單的示例:
輸出為:
參數(shù):可以傳0個(gè)或多個(gè)值來(lái)供自己用
返回:通過(guò)用 return 來(lái)進(jìn)行返回
輸出為:
上面就是一個(gè)典型的多參數(shù)傳遞與多返回值
對(duì)例子的說(shuō)明:
按值傳遞:是對(duì)某個(gè)變量進(jìn)行復(fù)制,不能更改原變量的值
引用傳遞:相當(dāng)于按指針傳遞,可以同時(shí)改變?cè)瓉?lái)的值,并且消耗的內(nèi)存會(huì)更少,只有4或8個(gè)字節(jié)的消耗
在上例中,返回值 (d int, e int, f int) { 是進(jìn)行了命名,如果不想命名可以寫成 (int,int,int){ ,返回的結(jié)果都是一樣的,但要注意:
當(dāng)返回了多個(gè)值,我們某些變量不想要,或?qū)嶋H用不到,我們可以使用 _ 來(lái)補(bǔ)位,例如上例的返回我們可以寫成 d,_,f := test(a,b,c) ,我們不想要中間的返回值,可以以這種形式來(lái)舍棄掉
在參數(shù)后面以 變量 ... type 這種形式的,我們就要以判斷出這是一個(gè)可變長(zhǎng)度的參數(shù)
輸出為:
在上例中, strs ...string 中, strs 的實(shí)際值是b,c,d,e,這就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的傳遞可變長(zhǎng)度的參數(shù)的例子,更多一些演變的形式,都非常類似
在GO中 defer 關(guān)鍵字非常重要,相當(dāng)于面相對(duì)像中的析構(gòu)函數(shù),也就是在某個(gè)函數(shù)執(zhí)行完成后,GO會(huì)自動(dòng)這個(gè);
如果在多層循環(huán)中函數(shù)里,都定義了 defer ,那么它的執(zhí)行順序是先進(jìn)后出;
當(dāng)某個(gè)函數(shù)出現(xiàn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí), defer 也會(huì)被調(diào)用
輸出為
這是一個(gè)最簡(jiǎn)單的測(cè)試了,當(dāng)然還有更復(fù)雜的調(diào)用,比如調(diào)試程序時(shí),判斷是哪個(gè)函數(shù)出了問(wèn)題,完全可以根據(jù) defer 打印出來(lái)的內(nèi)容來(lái)進(jìn)行判斷,非??焖伲@種留給你們?nèi)?shí)現(xiàn)
一個(gè)函數(shù)在函數(shù)體內(nèi)自己調(diào)用自己我們稱之為遞歸函數(shù),在做遞歸調(diào)用時(shí),經(jīng)常會(huì)將內(nèi)存給占滿,這是非常要注意的,常用的比如,快速排序就是用的遞歸調(diào)用
本篇重點(diǎn)介紹了GO函數(shù)(func)的聲明與使用,下一篇將介紹GO的結(jié)構(gòu) struct
函數(shù)的go語(yǔ)言中的一級(jí)公民,我們把所有的功能單元都定義在函數(shù)中,可以重復(fù)使用。函數(shù)包含函數(shù)的名稱、參數(shù)列表和返回值類型,這些構(gòu)成了函數(shù)的簽名(signature)。
函數(shù)在使用之前必須先定義,可以調(diào)用函數(shù)來(lái)完成某個(gè)任務(wù)。函數(shù)可以重復(fù)調(diào)用,從而達(dá)到代碼重用。
go語(yǔ)言函數(shù)定義語(yǔ)法
語(yǔ)法解析:
go語(yǔ)言函數(shù)定義實(shí)例
定義一個(gè)求和函數(shù)
定義一個(gè)比較兩個(gè)數(shù)大小的函數(shù)
go語(yǔ)言函數(shù)調(diào)用
當(dāng)我們要完成某個(gè)任務(wù)時(shí),可以調(diào)用函數(shù)來(lái)完成。調(diào)用函數(shù)要傳遞參數(shù),如何有返回值可以獲得返回值。
運(yùn)行結(jié)果
Goroutine調(diào)度是一個(gè)很復(fù)雜的機(jī)制,下面嘗試用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言描述一下Goroutine調(diào)度機(jī)制,想要對(duì)其有更深入的了解可以去研讀一下源碼。
首先介紹一下GMP什么意思:
G ----------- goroutine: 即Go協(xié)程,每個(gè)go關(guān)鍵字都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)協(xié)程。
M ---------- thread內(nèi)核級(jí)線程,所有的G都要放在M上才能運(yùn)行。
P ----------- processor處理器,調(diào)度G到M上,其維護(hù)了一個(gè)隊(duì)列,存儲(chǔ)了所有需要它來(lái)調(diào)度的G。
Goroutine 調(diào)度器P和 OS 調(diào)度器是通過(guò) M 結(jié)合起來(lái)的,每個(gè) M 都代表了 1 個(gè)內(nèi)核線程,OS 調(diào)度器負(fù)責(zé)把內(nèi)核線程分配到 CPU 的核上執(zhí)行
模型圖:
避免頻繁的創(chuàng)建、銷毀線程,而是對(duì)線程的復(fù)用。
1)work stealing機(jī)制
當(dāng)本線程無(wú)可運(yùn)行的G時(shí),嘗試從其他線程綁定的P偷取G,而不是銷毀線程。
2)hand off機(jī)制
當(dāng)本線程M0因?yàn)镚0進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用阻塞時(shí),線程釋放綁定的P,把P轉(zhuǎn)移給其他空閑的線程執(zhí)行。進(jìn)而某個(gè)空閑的M1獲取P,繼續(xù)執(zhí)行P隊(duì)列中剩下的G。而M0由于陷入系統(tǒng)調(diào)用而進(jìn)被阻塞,M1接替M0的工作,只要P不空閑,就可以保證充分利用CPU。M1的來(lái)源有可能是M的緩存池,也可能是新建的。當(dāng)G0系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束后,根據(jù)M0是否能獲取到P,將會(huì)將G0做不同的處理:
如果有空閑的P,則獲取一個(gè)P,繼續(xù)執(zhí)行G0。
如果沒(méi)有空閑的P,則將G0放入全局隊(duì)列,等待被其他的P調(diào)度。然后M0將進(jìn)入緩存池睡眠。
如下圖
GOMAXPROCS設(shè)置P的數(shù)量,最多有GOMAXPROCS個(gè)線程分布在多個(gè)CPU上同時(shí)運(yùn)行
在Go中一個(gè)goroutine最多占用CPU 10ms,防止其他goroutine被餓死。
具體可以去看另一篇文章
【Golang詳解】go語(yǔ)言調(diào)度機(jī)制 搶占式調(diào)度
當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)新的G之后優(yōu)先加入本地隊(duì)列,如果本地隊(duì)列滿了,會(huì)將本地隊(duì)列的G移動(dòng)到全局隊(duì)列里面,當(dāng)M執(zhí)行work stealing從其他P偷不到G時(shí),它可以從全局G隊(duì)列獲取G。
協(xié)程經(jīng)歷過(guò)程
我們創(chuàng)建一個(gè)協(xié)程 go func()經(jīng)歷過(guò)程如下圖:
說(shuō)明:
這里有兩個(gè)存儲(chǔ)G的隊(duì)列,一個(gè)是局部調(diào)度器P的本地隊(duì)列、一個(gè)是全局G隊(duì)列。新創(chuàng)建的G會(huì)先保存在P的本地隊(duì)列中,如果P的本地隊(duì)列已經(jīng)滿了就會(huì)保存在全局的隊(duì)列中;處理器本地隊(duì)列是一個(gè)使用數(shù)組構(gòu)成的環(huán)形鏈表,它最多可以存儲(chǔ) 256 個(gè)待執(zhí)行任務(wù)。
G只能運(yùn)行在M中,一個(gè)M必須持有一個(gè)P,M與P是1:1的關(guān)系。M會(huì)從P的本地隊(duì)列彈出一個(gè)可執(zhí)行狀態(tài)的G來(lái)執(zhí)行,如果P的本地隊(duì)列為空,就會(huì)想其他的MP組合偷取一個(gè)可執(zhí)行的G來(lái)執(zhí)行;
一個(gè)M調(diào)度G執(zhí)行的過(guò)程是一個(gè)循環(huán)機(jī)制;會(huì)一直從本地隊(duì)列或全局隊(duì)列中獲取G
上面說(shuō)到P的個(gè)數(shù)默認(rèn)等于CPU核數(shù),每個(gè)M必須持有一個(gè)P才可以執(zhí)行G,一般情況下M的個(gè)數(shù)會(huì)略大于P的個(gè)數(shù),這多出來(lái)的M將會(huì)在G產(chǎn)生系統(tǒng)調(diào)用時(shí)發(fā)揮作用。類似線程池,Go也提供一個(gè)M的池子,需要時(shí)從池子中獲取,用完放回池子,不夠用時(shí)就再創(chuàng)建一個(gè)。
work-stealing調(diào)度算法:當(dāng)M執(zhí)行完了當(dāng)前P的本地隊(duì)列隊(duì)列里的所有G后,P也不會(huì)就這么在那躺尸啥都不干,它會(huì)先嘗試從全局隊(duì)列隊(duì)列尋找G來(lái)執(zhí)行,如果全局隊(duì)列為空,它會(huì)隨機(jī)挑選另外一個(gè)P,從它的隊(duì)列里中拿走一半的G到自己的隊(duì)列中執(zhí)行。
如果一切正常,調(diào)度器會(huì)以上述的那種方式順暢地運(yùn)行,但這個(gè)世界沒(méi)這么美好,總有意外發(fā)生,以下分析goroutine在兩種例外情況下的行為。
Go runtime會(huì)在下面的goroutine被阻塞的情況下運(yùn)行另外一個(gè)goroutine:
用戶態(tài)阻塞/喚醒
當(dāng)goroutine因?yàn)閏hannel操作或者network I/O而阻塞時(shí)(實(shí)際上golang已經(jīng)用netpoller實(shí)現(xiàn)了goroutine網(wǎng)絡(luò)I/O阻塞不會(huì)導(dǎo)致M被阻塞,僅阻塞G,這里僅僅是舉個(gè)栗子),對(duì)應(yīng)的G會(huì)被放置到某個(gè)wait隊(duì)列(如channel的waitq),該G的狀態(tài)由_Gruning變?yōu)開Gwaitting,而M會(huì)跳過(guò)該G嘗試獲取并執(zhí)行下一個(gè)G,如果此時(shí)沒(méi)有可運(yùn)行的G供M運(yùn)行,那么M將解綁P,并進(jìn)入sleep狀態(tài);當(dāng)阻塞的G被另一端的G2喚醒時(shí)(比如channel的可讀/寫通知),G被標(biāo)記為,嘗試加入G2所在P的runnext(runnext是線程下一個(gè)需要執(zhí)行的 Goroutine。), 然后再是P的本地隊(duì)列和全局隊(duì)列。
系統(tǒng)調(diào)用阻塞
當(dāng)M執(zhí)行某一個(gè)G時(shí)候如果發(fā)生了阻塞操作,M會(huì)阻塞,如果當(dāng)前有一些G在執(zhí)行,調(diào)度器會(huì)把這個(gè)線程M從P中摘除,然后再創(chuàng)建一個(gè)新的操作系統(tǒng)的線程(如果有空閑的線程可用就復(fù)用空閑線程)來(lái)服務(wù)于這個(gè)P。當(dāng)M系統(tǒng)調(diào)用結(jié)束時(shí)候,這個(gè)G會(huì)嘗試獲取一個(gè)空閑的P執(zhí)行,并放入到這個(gè)P的本地隊(duì)列。如果獲取不到P,那么這個(gè)線程M變成休眠狀態(tài), 加入到空閑線程中,然后這個(gè)G會(huì)被放入全局隊(duì)列中。
隊(duì)列輪轉(zhuǎn)
可見(jiàn)每個(gè)P維護(hù)著一個(gè)包含G的隊(duì)列,不考慮G進(jìn)入系統(tǒng)調(diào)用或IO操作的情況下,P周期性的將G調(diào)度到M中執(zhí)行,執(zhí)行一小段時(shí)間,將上下文保存下來(lái),然后將G放到隊(duì)列尾部,然后從隊(duì)列中重新取出一個(gè)G進(jìn)行調(diào)度。
除了每個(gè)P維護(hù)的G隊(duì)列以外,還有一個(gè)全局的隊(duì)列,每個(gè)P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列中是否有G待運(yùn)行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行,全局隊(duì)列中G的來(lái)源,主要有從系統(tǒng)調(diào)用中恢復(fù)的G。之所以P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列,也是為了防止全局隊(duì)列中的G被餓死。
除了每個(gè)P維護(hù)的G隊(duì)列以外,還有一個(gè)全局的隊(duì)列,每個(gè)P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列中是否有G待運(yùn)行并將其調(diào)度到M中執(zhí)行,全局隊(duì)列中G的來(lái)源,主要有從系統(tǒng)調(diào)用中恢復(fù)的G。之所以P會(huì)周期性地查看全局隊(duì)列,也是為了防止全局隊(duì)列中的G被餓死。
M0
M0是啟動(dòng)程序后的編號(hào)為0的主線程,這個(gè)M對(duì)應(yīng)的實(shí)例會(huì)在全局變量rutime.m0中,不需要在heap上分配,M0負(fù)責(zé)執(zhí)行初始化操作和啟動(dòng)第一個(gè)G,在之后M0就和其他的M一樣了
G0
G0是每次啟動(dòng)一個(gè)M都會(huì)第一個(gè)創(chuàng)建的goroutine,G0僅用于負(fù)責(zé)調(diào)度G,G0不指向任何可執(zhí)行的函數(shù),每個(gè)M都會(huì)有一個(gè)自己的G0,在調(diào)度或系統(tǒng)調(diào)用時(shí)會(huì)使用G0的??臻g,全局變量的G0是M0的G0
一個(gè)G由于調(diào)度被中斷,此后如何恢復(fù)?
中斷的時(shí)候?qū)⒓拇嫫骼锏臈P畔?,保存到自己的G對(duì)象里面。當(dāng)再次輪到自己執(zhí)行時(shí),將自己保存的棧信息復(fù)制到寄存器里面,這樣就接著上次之后運(yùn)行了。
我這里只是根據(jù)自己的理解進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,想要詳細(xì)了解有關(guān)GMP的底層原理可以去看Go調(diào)度器 G-P-M 模型的設(shè)計(jì)者的文檔或直接看源碼
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