一道有趣的golang排錯題
阿新 • • 發佈：2021-01-18
很久沒寫部落格了，不得不說go語言愛好者週刊是個寶貝，本來想隨便看看打發時間的，沒想到一下子給了我久違的靈感。
[go語言愛好者週刊78期](https://zhuanlan.zhihu.com/p/344888294)出了一道非常有意思的題目。
我們來看看題目。先給出如下的程式碼：
```golang
package main
import (
"fmt"
"time"
)
func main() {
ch1 := make(chan int)
go fmt.Println(<-ch1)
ch1 <- 5
time.Sleep(1 * time.Second)
}
```
請問這串程式碼的輸出是什麼。
我最先想到的是5，畢竟程式碼很簡單，反應比較快的話程式碼看完結果也就推斷出來了。
然而題目給出的其中一個選項是輸出死鎖報錯，這個選項引起了我的好奇，於是我運行了一下：
```bash
$ go run a.go
fatal error: all goroutines are asleep - deadlock!
goroutine 1 [chan receive]:
main.main()
/tmp/a.go:10 +0x65
exit status 2
```
啊這。真的死鎖了。那麼我猜會不會和執行順序有關呢？於是我寫了個指令碼執行1000次看看：
```bash
#!/bin/bash
for i in {0..1000}
do
go run a.go &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ]
then
echo 'success!'
break
fi
done
```
結果自然是一次也沒成功，即使你改成10000哪怕是1000000也是一樣的。執行順序帶來的影響我們可以排除了。
如果你仔細觀察的話，所有的報錯也都是一樣的：`goroutine 1 [chan receive]:`，在這裡死鎖了。
那麼會不會是因為使用了無緩衝chan的原因呢？golang的記憶體模型規定了無緩衝chan的接受happens before傳送操作，這會不會帶來影響呢（其實仔細想想就很快排除了，happens before確定的是記憶體的可見性，而不是指令執行的時間順序），所以我改了下程式碼：
```golang
func main() {
ch1 := make(chan int, 100)
go fmt.Println(<-ch1)
ch1 <- 5
time.Sleep(1 * time.Second)
}
```
這次我們使用了一個有容納100個元素的buff的channel，然而結果還是沒有一點改變。
到這裡我的思路中斷了。
不過我還有google啊，所以我用“golang channel deadlock”為關鍵詞搜尋了一下，然後發現了一些有意思的結果。
那就是所有的chan的死鎖的程式碼基本都能抽象成下面的形式：
```golang
func main() {
ch1 := make(chan int) // 是否有buff無影響
_ = <-chan
ch1 <- 5
}
```
這個程式碼毫無疑問是會死鎖的，因為從chan接收值而chan裡是空的會導致當前goroutine進入等待，而當前goroutine不能繼續執行的話就永遠沒辦法向chan裡寫入值，死鎖就在這裡產生了。
在仔細觀察一下，你就會發現題目的程式碼和這很像：
```golang
func main() {
ch1 := make(chan int)
go fmt.Println(<-ch1)
ch1 <- 5
// sleep是為了main routine不會過早退出
}
```
答案只有一個，`<-ch1`發生在main goroutine裡了。
為了佐證這一觀點，我有查閱了golang language spec，關於[go語句](https://golang.org/ref/spec#Go_statements)有如下的描述：
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