為什麼提供的帶有 WaitGroup 和緩衝通道的 Go 代碼會導致死鎖？

Go 中使用WaitGroup 和緩衝通道的死鎖

Go 中，當多個goroutine 互相等待完成時會發生死鎖，導致陷入僵局。當錯誤地使用緩衝通道和 WaitGroups 時，可能會發生這種情況。

考慮以下程式碼：

<code class="go">package main

import "fmt"
import "sync"

func main() {
    ch := make(chan []int, 4)
    var m []int

    var wg sync.WaitGroup
    for i := 0; i < 5; i++ {
        wg.Add(1)
        go func() {
            defer wg.Done()
            ch <- m
            return
        }()
    }
    wg.Wait()

    for c := range ch {
        fmt.Printf("c is %v", c)
    }
}</code>

此程式碼預計會建立一個緩衝區大小為 4 的通道並啟動 5 個 goroutine ，每個都會向通道發送一個空切片。主協程等待所有協程完成，然後在通道上進行範圍。

但是，此程式碼將導致死鎖。為什麼？

死鎖原因：

程式碼中存在兩個問題：

1. 通道容量：通道的容量為4，這表示它最多可以容納4 個元素。然而，有 5 個 Goroutine 試圖發送到 Channel，導致最後一個 Goroutine 會阻塞等待一個 slot 被釋放。
2. 關閉 Channel：range ch 循環繼續等待元素進入頻道。由於沒有更多的 goroutine 可以寫入通道，循環將無限期地等待。

解：

1. 增加通道容量：透過將通道容量增加到5，將有足夠的插槽供所有goroutine 發送它們的值而不會阻塞。此外，在 goroutine 完成寫入後關閉通道將向範圍循環發出信號，表明不再有元素到來，從而防止它無限期地等待。

   <code class="go">ch := make(chan []int, 5)
   ...
   wg.Wait()
   close(ch)</code>

2. 使用Done Loop 中的(): 可以使用WaitGroup 的Done() 方法在最後一個goroutine 完成時發出訊號，而不是關閉通道。透過在 range 循環中呼叫 Done()，當通道為空且循環可以退出時，主 goroutine 將收到通知。

   <code class="go">go func() {
       for c := range ch {
           fmt.Printf("c is %v\n", c)
           wg.Done()
       }
   }()
   wg.Wait()</code>

這些解決方案透過確保以下方式解決了死鎖：通道有足夠的容量，並且當沒有更多元素可以從通道讀取時，範圍循環退出。

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