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编译型语言,编译器的静态求值是自然的。
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必须使用强制类型转换。甚至于对一个uint16变量赋uint8的值都是不允许的。
整数字面值不包含存储空间的大小,可以直接赋给各种uintX(必须不溢出)。
运算的结果的类型,以左侧操作数为准。
Goroutine调度是一个很复杂的机制,下面尝试用简单的语言描述一下Goroutine调度机制,想要对其有更深入的了解可以去研读一下源码。
首先介绍一下GMP什么意思:
G ----------- goroutine: 即Go协程,每个go关键字都会创建一个协程。
M ---------- thread内核级线程,所有的G都要放在M上才能运行。
P ----------- processor处理器,调度G到M上,其维护了一个队列,存储了所有需要它来调度的G。
Goroutine 调度器P和 OS 调度器是通过 M 结合起来的,每个 M 都代表了 1 个内核线程,OS 调度器负责把内核线程分配到 CPU 的核上执行
模型图:
避免频繁的创建、销毁线程,而是对线程的复用。
1)work stealing机制
当本线程无可运行的G时,尝试从其他线程绑定的P偷取G,而不是销毁线程。
2)hand off机制
当本线程M0因为G0进行系统调用阻塞时,线程释放绑定的P,把P转移给其他空闲的线程执行。进而某个空闲的M1获取P,继续执行P队列中剩下的G。而M0由于陷入系统调用而进被阻塞,M1接替M0的工作,只要P不空闲,就可以保证充分利用CPU。M1的来源有可能是M的缓存池,也可能是新建的。当G0系统调用结束后,根据M0是否能获取到P,将会将G0做不同的处理:
如果有空闲的P,则获取一个P,继续执行G0。
如果没有空闲的P,则将G0放入全局队列,等待被其他的P调度。然后M0将进入缓存池睡眠。
如下图
GOMAXPROCS设置P的数量,最多有GOMAXPROCS个线程分布在多个CPU上同时运行
在Go中一个goroutine最多占用CPU 10ms,防止其他goroutine被饿死。
具体可以去看另一篇文章
【Golang详解】go语言调度机制 抢占式调度
当创建一个新的G之后优先加入本地队列,如果本地队列满了,会将本地队列的G移动到全局队列里面,当M执行work stealing从其他P偷不到G时,它可以从全局G队列获取G。
协程经历过程
我们创建一个协程 go func()经历过程如下图:
说明:
这里有两个存储G的队列,一个是局部调度器P的本地队列、一个是全局G队列。新创建的G会先保存在P的本地队列中,如果P的本地队列已经满了就会保存在全局的队列中;处理器本地队列是一个使用数组构成的环形链表,它最多可以存储 256 个待执行任务。
G只能运行在M中,一个M必须持有一个P,M与P是1:1的关系。M会从P的本地队列弹出一个可执行状态的G来执行,如果P的本地队列为空,就会想其他的MP组合偷取一个可执行的G来执行;
一个M调度G执行的过程是一个循环机制;会一直从本地队列或全局队列中获取G
上面说到P的个数默认等于CPU核数,每个M必须持有一个P才可以执行G,一般情况下M的个数会略大于P的个数,这多出来的M将会在G产生系统调用时发挥作用。类似线程池,Go也提供一个M的池子,需要时从池子中获取,用完放回池子,不够用时就再创建一个。
work-stealing调度算法:当M执行完了当前P的本地队列队列里的所有G后,P也不会就这么在那躺尸啥都不干,它会先尝试从全局队列队列寻找G来执行,如果全局队列为空,它会随机挑选另外一个P,从它的队列里中拿走一半的G到自己的队列中执行。
如果一切正常,调度器会以上述的那种方式顺畅地运行,但这个世界没这么美好,总有意外发生,以下分析goroutine在两种例外情况下的行为。
Go runtime会在下面的goroutine被阻塞的情况下运行另外一个goroutine:
用户态阻塞/唤醒
当goroutine因为channel操作或者network I/O而阻塞时(实际上golang已经用netpoller实现了goroutine网络I/O阻塞不会导致M被阻塞,仅阻塞G,这里仅仅是举个栗子),对应的G会被放置到某个wait队列(如channel的waitq),该G的状态由_Gruning变为_Gwaitting,而M会跳过该G尝试获取并执行下一个G,如果此时没有可运行的G供M运行,那么M将解绑P,并进入sleep状态;当阻塞的G被另一端的G2唤醒时(比如channel的可读/写通知),G被标记为,尝试加入G2所在P的runnext(runnext是线程下一个需要执行的 Goroutine。), 然后再是P的本地队列和全局队列。
系统调用阻塞
当M执行某一个G时候如果发生了阻塞操作,M会阻塞,如果当前有一些G在执行,调度器会把这个线程M从P中摘除,然后再创建一个新的操作系统的线程(如果有空闲的线程可用就复用空闲线程)来服务于这个P。当M系统调用结束时候,这个G会尝试获取一个空闲的P执行,并放入到这个P的本地队列。如果获取不到P,那么这个线程M变成休眠状态, 加入到空闲线程中,然后这个G会被放入全局队列中。
队列轮转
可见每个P维护着一个包含G的队列,不考虑G进入系统调用或IO操作的情况下,P周期性的将G调度到M中执行,执行一小段时间,将上下文保存下来,然后将G放到队列尾部,然后从队列中重新取出一个G进行调度。
除了每个P维护的G队列以外,还有一个全局的队列,每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行,全局队列中G的来源,主要有从系统调用中恢复的G。之所以P会周期性地查看全局队列,也是为了防止全局队列中的G被饿死。
除了每个P维护的G队列以外,还有一个全局的队列,每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行,全局队列中G的来源,主要有从系统调用中恢复的G。之所以P会周期性地查看全局队列,也是为了防止全局队列中的G被饿死。
M0
M0是启动程序后的编号为0的主线程,这个M对应的实例会在全局变量rutime.m0中,不需要在heap上分配,M0负责执行初始化操作和启动第一个G,在之后M0就和其他的M一样了
G0
G0是每次启动一个M都会第一个创建的goroutine,G0仅用于负责调度G,G0不指向任何可执行的函数,每个M都会有一个自己的G0,在调度或系统调用时会使用G0的栈空间,全局变量的G0是M0的G0
一个G由于调度被中断,此后如何恢复?
中断的时候将寄存器里的栈信息,保存到自己的G对象里面。当再次轮到自己执行时,将自己保存的栈信息复制到寄存器里面,这样就接着上次之后运行了。
我这里只是根据自己的理解进行了简单的介绍,想要详细了解有关GMP的底层原理可以去看Go调度器 G-P-M 模型的设计者的文档或直接看源码
参考: ()
()
1、下载go的zip文件。并且一定要把文件解压到c:\go目录下。
2、配置windows的高级环境变量。包括:GOROOT、GOOS、GOBIN、GOARCH。并且在path变量里面把c:\go\bin加入。以便可以在命令行直接运行go命令。
举例:我的机器:
GOPATH= c:\go;c:\go\src;F:\workspace\goSample01;
GOBIN=c:\go\bin;F:\workspace\goSample01\bin;
其中,c:\go是go的安装路径;
F:\workspace\goSample01是我写的go语言项目的工程目录;
F:\workspace\goSample01\bin是go语言项目的工程目录下的可执行文件路径;
3、在完成环境变量配置后,打开一个命令行窗口,直接输入go,然后回车,看看是否出现go的帮助信息。如果出现,那么go的基本环境就OK了。
注意:这个基本环境不包含开发工具,也不能直接编译带C代码的go程序。
4、(可选)为了支持Import远程包,最好装个gomingw。下载地址:。如果下的是压缩包,请把它解压到C盘。例如,C:\gowin-env。里面有个Console.bat是以后使用go get的环境。举例:有个文件a.go,里面import(
"fmt"
"github.com/astaxie/beedb"
_ "github.com/ziutek/mymysql/godrv"
为了编译该a.go文件,需要启动Console.bat,然后在该命令行窗口,进入c:\go\src目录下,执行go getgithub.com/astaxie/beedb
Go get github.com/ziutek/mymysql/godrv .
Go会自动下载该远程包并编译和安装这些包。
配置goclipse(可选)
(如果不喜欢eclipse开发工具,请跳过这个配置。)
1、下载并安装goclipse插件。Goclipse是go语言for eclipse的插件,下载地址:
2、启动eclipse并创建go项目。然后写个最简单的helloworld.go文件,并运行。代码如下:
packagemainimport"fmt"func main(){ fmt.Printf("hello, world")}
配置gocode(可选)
如果不需要go语法辅助和eclipse里面的(按ALT+/)弹出go语言自动辅助功能,请跳过这个配置。
1、下载gocode的zip文件,解压后放在go的bin目录下。
2、下载并安装Git软件。并且在path里面配置git的执行路径。例如c:\git\bin
3、在命令行执行:go build .\gocode。如果一切正常,那么将会编译生成一个gocode.exe文件在go的bin目录下。如果编译失败,那么就转第4步。
4、如果第3步直接编译gocode源文件成功,那就直接到第5步。否则,就需要通过git下载gocode源文件,然后再编译。在命令行执行:go get -u github.com/nsf/gocode 。就会生成gocode.exe文件。
5、在goclipse插件里面指定gocode的路径。就可以在elcipse里面调用gocode来帮助写编码了。
从开发工具这块看,go语言还不够成熟,开发工具都还不完善,有待改进。
下载go-tour教程源代码(可选)
Google有个在线运行go语言的教程(),很不错。支持在web上直接运行大部分的go程序,想了解这个教程的源代码的朋友可以通过以下方式获取。如果没兴趣,可以跳过这个步骤。
1、下载安装Mercurial软件。
2、在命令行下输入:
hg clone
这个URL是我从google的go-tour源代码的一个clone。作为测试用的。如果把http改成https协议,下载就会失败。搞不懂。
编译带调用C代码的go文件(可选)
1、为了在windows下编译带C代码的go程序,你首先需要下载并安装MinGW或者Cygwin。
2、首选安装MinGW。在安装MinGW之后,记得要把MinGW安装目录\bin路径设置在path环境变量里面,以便能在dos窗口下直接调用gcc。
3、下载一个gowin-env。下载地址:gowin-env。下载后解压到某个目录下,例如:C:\gowin-env. 然后,编辑go-env.bat。配置相关的go参数。例如,我的配置是:
set GOARCH=386
set GOOS=windows
set GOROOT=c:\go
set GOBIN=%GOROOT%\bin
set GOPATH=%GOROOT%;F:\workspace\goSample01;
设置好go-env.bat后,就可以点击Console.bat来启动编译和运行窗口。
4、编写一个带C代码的go程序。例如,testc.go
5、编译
例如:
go build -compiler gccgo test_c.go
运行调用C代码的go文件(可选)
1、testc.go.
创建rand目录,然后在rand里面创建testc.go. 代码如下:
package rand
/*
//
#include stdio.h
*/
import "C"
func PrintHello() {
C.puts(C.CString("Hello, world\n"))
}
2、a.go
在rand下创建a.go.代码如下:
package rand
import "fmt"
func SayHello(name string){
fmt.Println(name)
}
3、test_import.go
在rand的上一级创建test_import.go。代码如下:
package main
import "./rand"
func main(){
rand.SayHello("tom")
rand.PrintHello()
}
4、运行test_import.go
go run test_import.go
在测试其它几个C代码的时候,发现windows版本的cgo还有些编译问题,同样的代码转移到苹果的XCODE下就没有问题。后来终于发现原因了,原来有些例子是unix平台下的,而在windows平台下,方法名和参数需要做调整。
例如:下面代码在windows下编译报一堆错误。
package rand
/*
#include stdlib.h
*/
import "C"
func Random() int {
return int(C.random())
}
func Seed(i int) {
C.srandom(C.uint(i))
}
这里需要把return int(C.random()) 修改为“return int(C.rand())”
C.srandom(C.uint(i))修改为“C.srand(C.uint(i))”编译就OK了。
左移运算符()
将一个运算对象的各二进制位全部左移若干位(左边的二进制位丢弃,右边补0)。
例:a = a 2 将a的二进制位左移2位,右补0,
左移1位后a = a * 2;
若左移时舍弃的高位不包含1,则每左移一位,相当于该数乘以2。
右移运算符()
将一个数的各二进制位全部右移若干位,正数左补0,负数左补1,右边丢弃。
操作数每右移一位,相当于该数除以2。
例如:a = a 2 将a的二进制位右移2位,
左补0 or 补1 得看被移数是正还是负。
GO是编译性语言,所以函数的顺序是无关紧要的,为了方便阅读,建议入口函数 main 写在最前面,其余函数按照功能需要进行排列
GO的函数 不支持嵌套,重载和默认参数
GO的函数 支持 无需声明变量,可变长度,多返回值,匿名,闭包等
GO的函数用 func 来声明,且左大括号 { 不能另起一行
一个简单的示例:
输出为:
参数:可以传0个或多个值来供自己用
返回:通过用 return 来进行返回
输出为:
上面就是一个典型的多参数传递与多返回值
对例子的说明:
按值传递:是对某个变量进行复制,不能更改原变量的值
引用传递:相当于按指针传递,可以同时改变原来的值,并且消耗的内存会更少,只有4或8个字节的消耗
在上例中,返回值 (d int, e int, f int) { 是进行了命名,如果不想命名可以写成 (int,int,int){ ,返回的结果都是一样的,但要注意:
当返回了多个值,我们某些变量不想要,或实际用不到,我们可以使用 _ 来补位,例如上例的返回我们可以写成 d,_,f := test(a,b,c) ,我们不想要中间的返回值,可以以这种形式来舍弃掉
在参数后面以 变量 ... type 这种形式的,我们就要以判断出这是一个可变长度的参数
输出为:
在上例中, strs ...string 中, strs 的实际值是b,c,d,e,这就是一个最简单的传递可变长度的参数的例子,更多一些演变的形式,都非常类似
在GO中 defer 关键字非常重要,相当于面相对像中的析构函数,也就是在某个函数执行完成后,GO会自动这个;
如果在多层循环中函数里,都定义了 defer ,那么它的执行顺序是先进后出;
当某个函数出现严重错误时, defer 也会被调用
输出为
这是一个最简单的测试了,当然还有更复杂的调用,比如调试程序时,判断是哪个函数出了问题,完全可以根据 defer 打印出来的内容来进行判断,非常快速,这种留给你们去实现
一个函数在函数体内自己调用自己我们称之为递归函数,在做递归调用时,经常会将内存给占满,这是非常要注意的,常用的比如,快速排序就是用的递归调用
本篇重点介绍了GO函数(func)的声明与使用,下一篇将介绍GO的结构 struct
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