Golang当将GOMAXPROCS设置为1时会发生什么

请尝试在评论区里写下答案(如不能清楚表述,那么你可能没真正理解)。欢迎参与,为下一次求职做准备。

最近面试的时候出了一道题,没有打上来,后面研究了一下,在这里分享出来

    runtime.GOMAXPROCS(1)
    wg := sync.WaitGroup{}
    wg.Add(20)
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func() {
            fmt.Println("A", i)
            wg.Done()
        }()
    }
    for i := 0; i < 10; i++ {
        go func(i int) {
            fmt.Println("B", i)
            wg.Done()
        }(i)
    }

    wg.Wait()

以上这段代码会输出什么?
我的 golang 的版本是 1.17.4,不同的版本可能输出的不同,这里我只提我自己的版本,输出结果为:

B 9
A 10
A 10
A 10
A 10
A 10
A 10
A 10
A 10
A 10
A 10
B 0
B 1
B 2
B 3
B 4
B 5
B 6
B 7
B 8

这里我们看到 A 的话,全是 10,B 的话,9 是第一个执行,后面基本上全是顺序执行了,那造成这个情况的原因是什么呢?话不多说,直接看源码,当我们在用一个 go 的关键词时,编译器会给 go 解析为 newproc 函数,在 runtime/proc.go 中
大致意思就是创建一个新的 g 来运行 fn,size 为参数的大小,然后把他放入到等待运行的 g 队列中,newproc1 就是来创建一个新的 g 的

func newproc(siz int32, fn *funcval) {
    argp := add(unsafe.Pointer(&fn), sys.PtrSize)
    gp := getg()
    pc := getcallerpc()
    systemstack(func() {
        newg := newproc1(fn, argp, siz, gp, pc)

        _p_ := getg().m.p.ptr()
        runqput(_p_, newg, true)

        if mainStarted {
            wakep()
        }
    })
}

runqput 是将 g 放入到本地可运行队列中,如果第三个参数,next 为 true 的话,runqput 将会把 g 放入到 p.runnext 上,如果为 false 的话,将 g 添加到可运行队列的尾部,在 runnext 中的 g 永远会被最先调度执行

func runqput(_p_ *p, gp *g, next bool) {
    if randomizeScheduler && next && fastrand()%2 == 0 {
        next = false
    }

    if next {
    retryNext:
        oldnext := _p_.runnext
        // 把g放入到_p_.runnext上
        if !_p_.runnext.cas(oldnext, guintptr(unsafe.Pointer(gp))) {
            goto retryNext
        }
        if oldnext == 0 {
            return
        }
        gp = oldnext.ptr()
    }
//将原_p_.runnext上的g放入到队列_p_.runq中
retry:
    h := atomic.LoadAcq(&_p_.runqhead) // load-acquire, synchronize with consumers
    t := _p_.runqtail
    if t-h < uint32(len(_p_.runq)) {
        _p_.runq[t%uint32(len(_p_.runq))].set(gp)
        atomic.StoreRel(&_p_.runqtail, t+1) // store-release, makes the item available for consumption
        return
    }
    if runqputslow(_p_, gp, h, t) {
        return
    }
    goto retry
}

看到这里就是创建一个协程的过程,但是需要解答这个题目,还需要掌握一个知识,在 for i := 0; i < 10; i++ 遍历中, i 在内存中只会存在一份,即之后每次循环时遍历到的数据都是以值覆盖的方式赋给 i,i 的内存地址始终不变。

当看到这里,不知道大家理解了没有,当我们给线程数量设置为 1 时,循环的创建协程时,协程会优先放入到 p.runnext 上,后续新的协程创建时,会将新的协程再次放入到 p.runnext 上,然后再将之前的放入 p.runq 中,我们上面的程序执行下来,最后 B9 会放入到 p.runnext 上,所以会优先打印出来 B9, 然后在打印 A,A 读取 i 时,i 的值已经递增到了 10,所以 A 打印出来全部是 10,而 B 的话,是传递的参数,会保存起来,所以 B 的话,是从 0-8 顺序执行。

大致执行的逻辑是这样,有需要的小伙伴可以尝试阅读源码,如果文中有描述错误的地方,望指教,谢谢观看

讨论数量: 1

GOMAXPROCS 设置的是 GMP 模型中 P 的数量,如果设置为 1,那么在程序运行的任意时刻只能有一个 G 在运行。可以存在多个 M 和 G,但是同一时刻只能有一个 G 运行。

2年前 评论