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使用Go语言常遇到的问题你了解了吗?

人间朝暮 1年前   阅读数 96 0

这里列举的使用Go语言常遇到的问题都是符合Go语言语法的,可以正常编译,但是可能出现运行结果错误,或者是有资源泄漏的风险。

A.1 可变参数是空接口类型

当参数的可变参数是空接口类型时,传入空接口的切片时需要注意参数展开的问题:

func main() {
    var a = []interface{}{1, 2, 3}

    fmt.Println(a)
    fmt.Println(a...)
}

不管是否展开,编译器都无法发现错误,但是输出是不同的:

[1 2 3]
1 2 3

A.2 数组是值传递

在函数调用参数中,数组是值传递,无法通过修改数组类型的参数返回结果:

func main() {
    x := [3]int{1, 2, 3}

    func(arr [3]int) {
        arr[0] = 7
        fmt.Println(arr)
    }(x)

    fmt.Println(x)
}

必要时需要使用切片。

A.3 map遍历时顺序不固定

map是一种散列表实现,每次遍历的顺序都可能不一样:

func main() {
    m := map[string]string{
        "1": "1",
        "2": "2",
        "3": "3",
    }

    for k, v := range m {
        println(k, v)
    }
}

A.4 返回值被屏蔽

在局部作用域中,命名的返回值被同名的局部变量屏蔽:

func Foo() (err error) {
    if err := Bar(); err != nil {
        return
    }
    return
}

A.5 recover()必须在defer函数中运行

recover()捕获的是祖父级调用时的异常,直接调用是无效的:

func main() {
    recover()
    panic(1)
}

直接调用defer也是无效的:

func main() {
    defer recover()
    panic(1)
}

defer调用时多层嵌套依然无效:

func main() {
    defer func() {
        func() { recover() }()
    }()
    panic(1)
}

必须在defer函数中直接调用才有效:

func main() {
    defer func() {
        recover()
    }()
    panic(1)
}

A.6 main()函数提前退出

后台Goroutine无法保证完成任务:

func main() {
    go println("hello")
}

A.7 通过Sleep()来回避并发中的问题

休眠并不能保证输出完整的字符串:

func main() {
    go println("hello")
    time.Sleep(time.Second)
}

类似的还有通过插入调度语句:

func main() {
    go println("hello")
    runtime.Gosched()
}

A.8 独占CPU导致其他Goroutine饿死

Goroutine是协作式抢占调度,Goroutine本身不会主动放弃CPU:

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(1)

    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            fmt.Println(i)
        }
    }()

    for {} // 占用CPU
}

解决的方法是在for循环中加入runtime.Gosched()调度函数:

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(1)

    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            fmt.Println(i)
        }
    }()

    for {
        runtime.Gosched()
    }
}

或者是通过阻塞的方式避免CPU占用:

func main() {
    runtime.GOMAXPROCS(1)

    go func() {
        for i := 0; i < 10; i++ {
            fmt.Println(i)
        }
        os.Exit(0)
    }()

    select{}
}

A.9 不同Goroutine之间不满足顺序一致性内存模型

因为在不同的Goroutine,main()函数中无法保证能打印出“hello, world”:

var msg string
var done bool

func setup() {
    msg = "hello, world"
    done = true
}

func main() {
    go setup()
    for !done {
    }
    println(msg)
}

解决的办法是用显式同步:

var msg string
var done = make(chan bool)

func setup() {
    msg = "hello, world"
    done <- true
}

func main() {
    go setup()
    <-done
    println(msg)
}

msg的写入是在通道发送之前,所以能保证打印“hello, world”。

A.10 闭包错误引用同一个变量

下面的代码最终将输出相同的值:

func main() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        defer func() {
            println(i)
        }()
    }
}

改进的方法是在每轮迭代中生成一个局部变量:

func main() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        i := i
        defer func() {
            println(i)
        }()
    }
}

或者是通过函数参数传入:

func main() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        defer func(i int) {
            println(i)
        }(i)
    }
}

A.11 在循环内部执行defer语句

defer在函数退出时才能执行,在for执行defer会导致资源延迟释放:

func main() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        f, err := os.Open("/path/to/file")
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        defer f.Close()
    }
}

解决的方法可以在for中构造一个局部函数,在局部函数内部执行defer

func main() {
    for i := 0; i < 5; i++ {
        func() {
            f, err := os.Open("/path/to/file")
            if err != nil {
                log.Fatal(err)
            }
            defer f.Close()
        }()
    }
}

A.12 切片会导致整个底层数组被锁定

切片会导致整个底层数组被锁定,底层数组无法释放内存。如果底层数组较大会对内存产生很大的压力:

func main() {
    headerMap := make(map[string][]byte)

    for i := 0; i < 5; i++ {
        name := "/path/to/file"
        data, err := ioutil.ReadFile(name)
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        headerMap[name] = data[:1]
    }

    // do some thing
}

解决的方法是将结果克隆一份,这样可以释放底层的数组:

func main() {
    headerMap := make(map[string][]byte)

    for i := 0; i < 5; i++ {
        name := "/path/to/file"
        data, err := ioutil.ReadFile(name)
        if err != nil {
            log.Fatal(err)
        }
        headerMap[name] = append([]byte{}, data[:1]...)
    }

    // do some thing
}

A.13 空指针和空接口不等价

例如,返回了一个错误指针,但是并不是空的error接口:

func returnsError() error {
    var p *MyError = nil
    if bad() {
        p = ErrBad
    }
    return p // Will always return a non-nil error.
}

A.14 内存地址会变化

Go语言中对象的地址可能发生变化,因此指针不能从其他非指针类型的值生成:

func main() {
    var x int = 42
    var p uintptr = uintptr(unsafe.Pointer(&x))

    runtime.GC()
    var px *int = (*int)(unsafe.Pointer(p))
    println(*px)
}

当内存发生变化的时候,相关的指针会同步更新,但是非指针类型的uintptr不会做同步更新。

同理CGO中也不能保存Go对象地址。

A.15 Goroutine泄漏

Go语言带有内存自动回收的特性,因此内存一般不会泄漏。但是Goroutine确实存在泄漏的情况,同时泄漏的Goroutine引用的内存同样无法被回收。

func main() {
    ch := func() <-chan int {
        ch := make(chan int)
        go func() {
            for i := 0; ; i++ {
                ch <- i
            }
        } ()
        return ch
    }()

    for v := range ch {
        fmt.Println(v)
        if v == 5 {
            break
        }
    }
}

上面的程序中后台Goroutine向通道输入自然数序列,main()函数中输出序列。但是当break跳出for循环的时候,后台Goroutine就处于无法被回收的状态了。

我们可以通过context包来避免这个问题:

func main() {
    ctx, cancel := context.WithCancel(context.Background())

    ch := func(ctx context.Context) <-chan int {
        ch := make(chan int)
        go func() {
            for i := 0; ; i++ {
                select {
                case <- ctx.Done():
                    return
                case ch <- i:
                }
            }
        } ()
        return ch
    }(ctx)

    for v := range ch {
        fmt.Println(v)
        if v == 5 {
            cancel()
            break
        }
    }
}

main()函数在break跳出循环时,通过调用cancel()来通知后台Goroutine退出,这样就避免了Goroutine的泄漏。

本文摘自《Go语言高级编程》柴树杉,曹春晖 著。

  • Go语言进阶实战,CGO编程web编程书
  • 云计算云存储区块链时代重要编程语言
  • 满足Gopher好奇心的Go语言进阶读物

本书聚焦于主流Go语言书中缺失的或刻意回避的部分主题,主要面向希望深入了解Go语言,特别是对Go语言和其他语言的混合编程、Go汇编语言的工作机制、构造Web框架和分布式开发等领域感兴趣的学生、工程师和研究人员。阅读本书需要读者对Go语言有一定的认识和使用经验。

本书关于CGO编程和Go汇编语言的讲解在中国乃至全球Go语言出版物中是非常有特色的。

本书主要内容
● Go语言演化历史。
● CGO编程技术。
● Go汇编语言。
● RPC和gRPC。
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