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Go语言通道（Channel）详解

创作时间:

作者:

@小白创作中心

Go语言通道（Channel）详解

引用

来源

https://www.nhooo.com/golang/golang-channel.html

在Go语言中，通道（Channel）是goroutine之间通信的重要机制，它提供了一种安全且无锁的方式来实现数据传递。本文将详细介绍通道的创建、数据发送与接收、通道关闭等核心功能，并通过多个代码示例帮助读者掌握这一重要概念。

在Go语言中，通道是goroutine与另一个goroutine通信的媒介，并且这种通信是无锁的。换句话说，通道是一种技术，它允许一个goroutine将数据发送到另一个goroutine。默认情况下，通道是双向的，这意味着goroutine可以通过同一通道发送或接收数据，如下图所示：

创建通道

在Go语言中，使用chan关键字创建通道，并且该通道只能传输相同类型的数据，不允许从同一通道传输不同类型的数据。

语法：

var Channel_name chan Type

您还可以使用简写声明通过make()函数创建通道。

语法：

channel_name:= make(chan Type)

package main

import "fmt"

func main() {
    //使用var关键字创建通道
    var mychannel chan int
    fmt.Println("channel的值: ", mychannel)
    fmt.Printf("channel的类型: %T ", mychannel)

    // 使用 make() 函数创建通道
    mychannel1 := make(chan int)
    fmt.Println("\nchannel1的值:", mychannel1)
    fmt.Printf("channel1的类型: %T ", mychannel1)
}

输出：

channel的值:  <nil>
channel的类型: chan int
channel1的值: 0xc0000160c0
channel1的类型: chan int

从通道发送和接收数据

在Go语言中，通道工作有两个主要的操作，一个是发送，另一个是接收，这两个操作统称为通信。<-运算符的方向表示是接收数据还是发送数据。在通道中，默认情况下，发送和接收操作块直到另一端没有数据为止。它允许goroutine在没有显式锁或条件变量的情况下彼此同步。

发送操作： 发送操作用于在通道的帮助下将数据从一个goroutine发送到另一个goroutine。像int，float64和bool之类的值可以安全且容易地通过通道发送，因为它们是被复制的，因此不存在意外并发访问相同值的风险。同样，字符串也是安全的，因为它们是不可变的。但是，通过通道发送指针或引用（例如切片，map集合等）并不安全，因为指针或引用的值可能会通过同时发送goroutine或接收goroutine更改，并且结果无法预测。因此，在通道中使用指针或引用时，必须确保它们一次只能由一个goroutine访问。
```
Mychannel <- element
```
上面的语句表明数据（element）在<-运算符的帮助下发送到通道（Mychannel）。
接收操作： 接收操作用于接收发送操作方发送的数据。
```
element := <-Mychannel
```
上面的语句表明该元素从channel（Mychannel）接收数据。如果接收到的语句的结果不可用（不需要使用），则也是有效的语句。您还可以编写如下的receive语句：
```
<-Mychannel
```

package main 

import "fmt"

func myfunc(ch chan int) { 

    fmt.Println(234 + <-ch) 
} 
func main() { 
    fmt.Println("主方法开始") 
    //创建通道l 
    ch := make(chan int) 

    go myfunc(ch) 
    ch <- 23 
    fmt.Println("主方法结束") 
}

输出：

主方法开始
257
主方法结束

关闭通道

您也可以在close()函数的帮助下关闭通道。这是一个内置函数，并设置一个标识，表示不再有任何值将发送到该通道。

语法：

close()

您也可以使用for范围循环关闭通道。在这里，接收器goroutine可以借助给定的语法检查通道是打开还是关闭：

ele, ok:= <- Mychannel

在此，如果ok的值为true，则表示通道已打开，因此可以执行读取操作。并且，如果的值为false，则表示该通道已关闭，因此将不执行读取操作。

//Go程序说明如何
//关闭使用的通道
//range循环和关闭函数
package main

import "fmt"

func myfun(mychnl chan string) {

    for v := 0; v < 4; v++ {
        mychnl <- "nhooo"
    }
    close(mychnl)
}

func main() {

    //创建通道
    c := make(chan string)

    // 使用 Goroutine
    go myfun(c)

    //当ok的值为为true时，表示通道已打开，可以发送或接收数据
    //当ok的值设置为false时，表示通道已关闭
    for {
        res, ok := <-c
        if ok == false {
            fmt.Println("通道关闭 ", ok)
            break
        }
        fmt.Println("通道打开 ", res, ok)
    }
}

输出：

通道打开  nhooo true
通道打开  nhooo true
通道打开  nhooo true
通道打开  nhooo true
通道关闭  false

重要注意事项

阻止发送和接收： 在通道中，当数据发送到通道时，控制在发送语句中被阻塞，直到其他goroutine从该通道读取数据。类似地，当通道从goroutine接收数据时，read语句块直到另一条goroutine语句。
零值通道：通道 的零值为nil。

通道中的For循环： for循环可以遍历通道上发送的顺序值，直到关闭为止。

语法：

for item := range Chnl { 
     // 语句..
}

package main 
import "fmt"
  
func main() { 
  
    // 使用 make() 函数创建通道
    mychnl := make(chan string) 
  
    // 匿名 goroutine 
    go func() { 
        mychnl <- "GFG"
        mychnl <- "gfg"
        mychnl <- "Geeks"
        mychnl <- "nhooo"
        close(mychnl) 
    }() 
  
    //使用for循环
    for res := range mychnl { 
        fmt.Println(res) 
    } 
}

输出：

GFG
gfg
Geeks
nhooo

通道的长度： 在通道中，您可以使用len()函数找到通道的长度。在此，长度表示在通道缓冲区中排队的值的数量。

package main 
  
import "fmt"

func main() { 
  
    // 使用 make() 函数创建通道 
    mychnl := make(chan string, 4) 
    mychnl <- "GFG"
    mychnl <- "gfg"
    mychnl <- "Geeks"
    mychnl <- "nhooo"

    // 使用  len() 函数查找通道的长度 
    fmt.Println("channel长度为: ", len(mychnl)) 
}

输出：

channel长度为:  4

通道的容量： 在通道中，您可以使用cap()函数找到通道的容量。在此，容量表示缓冲区的大小。

package main

import "fmt"

func main() {

    // 使用 make() 函数创建通道
    mychnl := make(chan string, 4)
    mychnl <- "GFG"
    mychnl <- "gfg"
    mychnl <- "Geeks"
    mychnl <- "nhooo"

    // 使用  cap() 函数查找通道的容量
    fmt.Println("channel容量为: ", cap(mychnl))
}

输出：