golang函數與goroutine的父子關係

Go 中函數與 goroutine 存在父子關係，父 goroutine 建立子 goroutine，子 goroutine 可以存取父 goroutine 的變數但不反之。建立子 goroutine 使用 go 關鍵字，子 goroutine 透過匿名函數或命名的函數執行。父 goroutine 可以透過 sync.WaitGroup 等待子 goroutine 完成，以確保在所有子 goroutine 完成之前不會退出程式。

Go 語言函數與 goroutine 的父子關係

Go 語言中，goroutine 是並發執行的函數。 goroutine 之間以父子關係組織，父 goroutine 創建子 goroutine。子 goroutine 有權存取父 goroutine 的變量，但父 goroutine 無法存取子 goroutine 的變數。

建立子 goroutine

使用 go 關鍵字建立一個子 goroutine：

go func() {
  // 子 goroutine 代码
}

子 goroutine 執行匿名函數。同樣，我們可以將命名的函數傳遞給go 關鍵字：

func child() {
  // 子 goroutine 代码
}

go child()

訪問父goroutine 變數

子goroutine 可以存取父goroutine 的局部變量，而無需顯式傳遞。這是因為 goroutine 在同一記憶體空間中執行。例如：

func parent() {
  count := 10
  go func() {
    fmt.Println(count) // 输出 10
  }()
}

子 goroutine 可以安全地存取和修改父 goroutine 的變數。但是，由於並發，必須使用鎖定或其他同步機制來防止資料競爭。

父 goroutine 等待子 goroutine

父 goroutine 可以使用 sync.WaitGroup 等待子 goroutine 完成。 WaitGroup 追蹤剩餘子goroutine 的數量，並提供Add 和Wait 方法：

func parent() {
  var wg sync.WaitGroup
  wg.Add(1)
  go func() {
    defer wg.Done()
    // 子 goroutine 代码
  }()

  wg.Wait() // 等待子 goroutine 完成
}

實戰案例：檔案下載器

考慮一個並行檔案下載器，從多個遠端URL 下載檔案。我們可以使用 goroutines 來並發下載，如下所示：

func main() {
  var wg sync.WaitGroup

  urls := []string{"url1", "url2", "url3"}

  for _, url := range urls {
    wg.Add(1)
    go func(url string) {
      defer wg.Done()
      downloadFile(url)
    }(url)
  }

  wg.Wait() // 等待所有文件下载完成
}

在這個案例中，主 goroutine 創建子 goroutine 來下載每個檔案。主 goroutine 使用 WaitGroup 等待所有子 goroutine 完成，確保在所有檔案下載之前不會退出程式。

結論

函數與 goroutine 之間父子關係理解對於建立健全的平行 Go 程式至關重要。透過了解變數存取和goroutine 同步機制，我們可以建立高效能並發應用程式。

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