Go でゴルーチンを使用するにはどうすればよいですか?

Go 言語は同時実行をサポートするプログラミング言語であり、そのコア機能の 1 つは Goroutines です。ゴルーチンは、プログラム内で同時実行プロセスを作成できる軽量のスレッドです。 Goroutines を使用すると、効率的な同時実行プログラムを簡単に作成できます。この記事では、Go でゴルーチンを使用する方法を学びます。

ゴルーチンとは何ですか?

Goroutine は、Go ランタイムによって管理される軽量のスレッドです。オペレーティング システムのスレッドとは異なり、Goroutine はオペレーティング システムのカーネルによって管理されませんが、Go ランタイムによってサポートされます。したがって、Goroutine はより軽量であり、オペレーティング システムのスレッドよりも高速に作成および破棄できます。ゴルーチンは Go 言語の同時実行性の中核であり、関数本体を分離して同時に実行する機能を可能にします。

Goroutine の作成方法

Go では、キーワード go を使用して新しい Goroutine を作成できます。以下は簡単な例です:

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

func hello() {
    fmt.Println("Hello goroutine!")
}

func main() {
    go hello()
    time.Sleep(1 * time.Second)
    fmt.Println("main function")
}

この例では、新しい Goroutine で実行される hello 関数を定義します。 main 関数でキーワード go を使用して新しいゴルーチンを作成し、それに hello 関数をパラメーターとして渡します。プログラムを実行すると、hello 関数は新しい Goroutine で非同期に実行され、main 関数は引き続き実行されます。 time.Sleep 関数を使用して main 関数を 1 秒間待機させ、hello 関数の実行に十分な時間を確保します。

ゴルーチンの実行処理

ゴルーチン作成後はメインスレッドと並行して実行されますが、他の関数やコードを非同期、並行して実行することができます。 Go プログラムはメインの Goroutine で開始されます。キーワード go を使用して新しい Goroutine を作成すると、Go ランタイムは新しい軽量スレッドを作成し、Goroutine スタックを割り当ててから、Goroutine を Go ランタイムのスケジューラに追加します。 Go ランタイムは、スケジューリング アルゴリズムに基づいて実行する利用可能な Goroutine を選択します。これらの利用可能な Goroutine の中には、他の Go プログラムの Goroutine が存在する可能性があります。 Go ランタイムが利用可能な Goroutine を見つけられない場合、プログラムはスリープ状態になる可能性があります。

Goroutine のスケジュール

Go ランタイムは、Go スケジューラ スケジューラを使用して、Goroutine の実行をスケジュールします。新しい Goroutine を作成すると、スケジューラの実行キューに追加されます。スケジューラは、Goroutine を実行する準備ができると、Goroutine がブロックされるか、time.Sleep などの関数を呼び出すまで、実行する Goroutine をキューから選択します。この場合、スケジューラは Goroutine の実行を一時停止し、再び実行できる状態になるまでキューに戻します。

Goroutine のブロック

ブロッキングとは、Goroutine が実行を続行できない状況を指します。 Goroutine が何らかのブロッキング関数を呼び出すと、Goroutine は関数が結果を返すまで一時停止されます。これらの機能には、I/O 操作、ネットワーク リクエスト、システム コール、ロックなどが含まれます。 Goroutine がブロックされた場合、スケジューラは Goroutine を再度実行する準備ができるまでキューに戻します。

ゴルーチンの同期

Go では、ゴルーチン間の同期と通信にチャネル (Channel) を使用できます。チャネルはゴルーチン間でデータを受け渡すために使用されるメカニズムであり、ゴルーチンの実行をブロックする可能性があります。以下は、同期にチャネルを使用する例です。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    ch := make(chan int)

    go func() {
        fmt.Println("Goroutine starts")
        ch <- 1
    }()

    fmt.Println("Main goroutine waiting")
    <-ch
    fmt.Println("Main goroutine exiting")
}

この例では、最初にチャネル ch を作成し、次に新しい Goroutine で関数を実行します。この関数では、メッセージを出力し、チャネルに数値 1 を書き込みました。 main 関数では、値を受信するまでチャネル上で待機します。値を受け取ると、main 関数は終了します。これは非常に単純な例ですが、チャネルを使用してゴルーチン間を同期する方法を示しています。

Goroutine のエラー処理

Goroutine でエラーが発生すると、クラッシュしてパニック エラーがスローされます。 Goroutine でエラーが発生した場合、コンソールにエラーメッセージが出力されるだけで、Goroutine のステータスにアクセスすることはできません。プログラムのクラッシュを避けるために、回復機能を使用してパニック エラーから回復できます。以下は、recover 関数の使用例です。

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    // define a function to run inside Goroutine
    goroutineFunc := func() {
        defer func() {
            if err := recover(); err != nil {
                fmt.Println("Error:", err)
            }
        }()
        fmt.Println("Goroutine started")
        panic("Something went wrong")
    }

    // start Goroutine
    go goroutineFunc()

    // wait in case Goroutine is not finished yet
    var input string
    fmt.Scanln(&input)
    fmt.Println("End of program")
}

この例では、まず、新しい Goroutine で実行される関数 goroutineFunc を定義します。この関数では、メッセージを出力し、panic 関数を呼び出してエラーをシミュレートしました。 goroutineFunc では、defer キーワードを使用して、パニック エラーをキャプチャするために使用される関数を定義します。 goutineFunc で panic 関数を実行すると、クラッシュしてパニック エラーがスローされます。 defer 関数で recover 関数を使用したため、このエラーをキャプチャして、コンソールにエラー メッセージを出力できます。 ＃＃＃＃＃＃結論は＃＃＃

ゴルーチンは Go 言語の同時実行性の中核機能の 1 つで、プログラム内で並列実行プロセスを作成および処理し、プログラムのパフォーマンスを向上させることができます。この記事では、ゴルーチンの作成方法、ゴルーチンの実行フロー、スケジューリング、ブロック、同期、エラー処理など、Go でのゴルーチンの使用方法を学びました。 Goroutines を使用すると、効率的な同時実行プログラムを簡単に作成できます。

以上がGo でゴルーチンを使用するにはどうすればよいですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。