Race simulation fatal error: all goroutines are asleep - deadlock

Question

我正在 Golang 中构建护理模拟，但遇到了死锁问题。 Goroutines 用于代表每个赛车手。 这个想法是，一旦赛车手达到目标，就会使用一个通道来传达哪个赛车手获胜。 谁能发现我的错误？

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "strconv"
    "sync"
    "time"
)

var wg sync.WaitGroup
var counter Counter
var tracks Tracks
var winner chan int

func newCounter(size int) Counter {
    return Counter{racers: make([]int, size+1)} // not using the zero'th index
}

func newTracks(size int) Tracks {
    return Tracks{racers: make([]string, size+1)}
}

func incrementCounter(n int) {
    counter.racers[n]++
}

func equalCounter() bool {
    rv := true
    for i, _ := range counter.racers {
        if counter.racers[0] != counter.racers[i] {
            rv = false
            break
        }
    }
    return rv
}

func smallerCounter(racerNumber int) bool {
    var rv bool
    for v := range counter.racers {
        if counter.racers[racerNumber] < v {
            rv = true
        } else {
            rv = false
        }
    }

    return rv
}

func checkCounter(racerNumber int) bool {
    var rv bool
    if equalCounter() || smallerCounter(racerNumber) {
        rv = true
    } else {
        rv = false
    }

    return rv
}

func racer(racerNum int) {
    steps := rand.Intn(5) + 1
    distance := 0
    goal := 100
    if checkCounter(racerNum) {
        for j := distance; distance < goal; j++ {
            for i := 0; i < steps; i++ {
                tracks.racers[racerNum] += "x"
            }
            distance += steps
            duration := rand.Int31n(200)
            time.Sleep(time.Duration(duration) * time.Millisecond)
            fmt.Println(tracks.racers[racerNum] + "[" + strconv.Itoa(racerNum) + "]")
        }

        incrementCounter(racerNum)
    }

    if distance >= goal {
        winner <- racerNum
        close(winner)
    }

    wg.Done()
}

func main() {
    racers := 5
    counter = newCounter(racers)
    tracks = newTracks(racers)

    for i := 1; i <= racers; i++ {
        wg.Add(1)
        go racer(i)
    }

    wg.Wait()

    fmt.Print("Winner is:")
    fmt.Print(<-winner)
}


type Counter struct {
    racers []int
}

type Tracks struct {
    racers []string
}

代码也在运行这里：

https://play.golang.org/p/Skr5Es3ItFQ

Answer 1

您的程序存在多个问题：

• 这很活泼。当其他赛车手在没有任何锁定的情况下写入时，您正在为其他赛车手读取计数器。要么使用 sync.atomic 函数来 read/write 这些值，要么使用锁定
• if counter.racers[0] != counter.racers[i] { 程序中没有任何地方写 counter.racers[0]，所以它总是零。这意味着，equalCounter 在其中一个 goroutines 完成后总是 return false
• smallerCounter 总是 return 是最后一位赛车手的比较结果。这是一个重置同一个变量的for循环，所以最后一个仍然存在。
• 第一位获胜者关闭频道。如果其他 goroutine 在程序终止之前写入它，这将导致恐慌。
• wg.Wait在通道读取之前，所以所有goroutine都被锁定等待写入。

Answer 2

死锁因为：

• 结果通道没有缓冲，所以多次写入会阻塞，因此 wg.Done() 永远不会 运行s
• 直到全部 5 wg.Done() 运行（chicken/egg 问题）
才从结果通道读取任何内容

快速修复，使结果通道缓冲和所有总写入的大小：

winner = make(chan int, racers)

https://play.golang.org/p/sbHfOr9YS_z

频道也将在频道队列中拥有所有 运行ner-up 结果。

如果您只关心获胜者，则有更有效的方法来满足这种情况，例如创建一个 referee go-routine 来观察第一次写入（获胜者）到结果通道，然后取消比赛 context（每个赛车手观察上下文取消，并在宣布一个获胜者后放弃他们的任务)