在Go中使用WaitGroups和缓冲通道时如何发生死锁？

使用 WaitGroup 进行 Go 并发中的死锁检测

在 Go 中，通常使用通道和等待组来编排 goroutine 来管理并发。但是，了解可能导致死锁的潜在陷阱非常重要。

问题描述

考虑以下尝试使用缓冲通道和等待组的代码：

<code class="go">package main

import (
    "fmt"
    "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 // Send to channel
            return
        }()
    }
    wg.Wait() // Wait for all goroutines to complete

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

尽管期望通道在达到其容量后自动关闭，但此代码意外地导致了死锁错误。

解决方案

有两个导致死锁的关键问题：

1. 通道容量不足：通道缓冲区的容量为4，而有5个goroutines试图写入它。这会导致等待写入的 goroutine 被阻塞，因为通道已满。
2. 未关闭通道上的范围： c := range ch 的循环继续侦听来自无限期地等待通道关闭。然而，由于没有 goroutines 继续写入通道，所以它永远不会关闭。

要解决死锁，有两种解决方案：

解决方案 1： 扩展通道容量并显式关闭

<code class="go">ch := make(chan []int, 5) // Increase channel capacity
...
wg.Wait()
close(ch) // Close the channel to stop range loop</code>

这确保通道中有足够的空间并显式关闭它，从而允许范围循环终止。

解决方案 2： 在 Goroutine 中发出完成条件

<code class="go">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() {
            ch <- m
            wg.Done() // Signal completion within goroutine
            return
        }()
    }
    go func() {
        for c := range ch {
            fmt.Printf("c is %v\n", c)
            wg.Done() //Decrement count for each iteration
        }
    }()
    wg.Wait()
}</code>

在此解决方案中，每个 Goroutine 通过在 Goroutine 本身内调用 wg.Done() 来发出完成信号。每次迭代的 waitgroup 也会在范围循环内递减，确保 wg.Wait() 最终完成并且程序终止。

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