go - 运行恒定数量的 goroutine
问题描述
我不完全确定这里发生了什么,所以很难概括我的问题,但我会尽力而为。
在几年前的一段视频中,马特·帕克(Matt Parker)敢于让他的观众找到 2 的幂,其中不包含任何 2 的幂的数字。(例如,2^16 = 65536。这些数字都不是 2 的幂)。最近我开始学习 Go,我认为这将是一个很好的入门练习来习惯这门语言。
我很快就创建了这个,然后我决定尝试让它并发以充分利用我的四核处理器。这是事情走下坡路的地方。
这里的目标是运行恒定数量的 goroutine,每个 goroutine 处理不同批次的数字。我像这样实现了这个程序:
package main
import (
"log"
"math/big"
"runtime"
)
//The maximum amount of goroutines
const routineAmt int = 3
//The amount of numbers for each routine to check
const rangeSize int64 = 5000
//The current start of the range to start checking
var rangeIndex int64 = 0
func main() {
//loop forever
for {
//if we have less routines running than the maximum
if runtime.NumGoroutine() < routineAmt {
c := make(chan bool)
// start a new one to check the next range:
go checkRange(rangeIndex, rangeIndex+rangeSize, c)
// wait for the signal that the values have been copied to the function, so that we can increment them safely:
<-c
close(c)
// increment the rangeIndex for the next routine which will start:
rangeIndex += rangeSize
}
}
}
// Function to check a range of powers of two, whether they contain any power-of-two-digits
func checkRange(from, to int64, c chan bool) {
c <- true // signal to the main routine that the parameter values have been copied
// Loop through the range for powers of two, which do not contain any power-of-two-digits
for i := from; i < to; i++ {
num := big.NewInt(2)
num.Exp(num, big.NewInt(i), nil)
if !hasStringPowerOfTwo(num.String()) {
log.Println("Found 2 ^", i)
}
}
log.Printf("Checked range %d-%d\n", from, to)
}
// Function to check if a string contains any number which is a power of two
func hasStringPowerOfTwo(input string) bool {
powersOfTwo := [4]rune{'1', '2', '4', '8'}
for _, char := range input {
if runeInArray(char, powersOfTwo) {
return true
}
}
return false
}
// Function to check if a list of runes contains a certain rune
func runeInArray(a rune, list [4]rune) bool {
for _, b := range list {
if b == a {
return true
}
}
return false
}
等了大约 15 分钟左右,程序还是没有完成一个 goroutine(也就是我log.Printf("Checked range %d-%d\n", from, to)
在控制台没有看到)
我尝试将范围大小降低到 5,这导致完成了一些 goroutine,但它突然停止在 2840-2845 范围内。我认为这可能是由于数字越来越大并且计算需要更多时间,但这没有意义,因为停止非常突然。如果是这种情况,我预计放缓至少会有点渐进。
解决方案
你不应该使用带有检查的 for 循环runtime.NumGoroutine
来确保你没有运行太多的例程,因为循环会阻止 goruntime 正确地安排你的例程,它会减慢整个过程。
相反,您应该使用一个缓冲通道,该通道在例程完成时发出信号,以便您可以开始一个新的。
我已经调整了你的main
功能和checkRange
功能:
func main() {
var done = make(chan struct{}, routineAmt)
//loop forever
for i := 0; i < routineAmt; i++ {
// start a new one to check the next range:
go checkRange(done, rangeIndex, rangeIndex+rangeSize)
// increment the rangeIndex for the next routine which will start:
rangeIndex += rangeSize
}
for range done {
// start a new one to check the next range:
go checkRange(done, rangeIndex, rangeIndex+rangeSize)
// increment the rangeIndex for the next routine which will start:
rangeIndex += rangeSize
}
}
// Function to check a range of powers of two, whether they contain any power-of-two-digits
func checkRange(done chan<- struct{}, from, to int64) {
// Loop through the range for powers of two, which do not contain any power-of-two-digits
for i := from; i < to; i++ {
num := big.NewInt(2)
num.Exp(num, big.NewInt(i), nil)
if !hasStringPowerOfTwo(num.String()) {
log.Println("Found 2 ^", i)
}
}
log.Printf("Checked range %d-%d\n", from, to)
// let our main go routine know we're done with this one
done <- struct{}{}
}
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