1、runtime包的作用

在Go语言中，runtime包的作用是与程序的运行时环境进行交互，提供了一系列函数和变量，用于控制、管理和监视程序的执行。

以下是runtime包的主要作用：

Goroutine和并发控制：runtime包提供了一些函数来管理goroutine，如创建和销毁goroutine、设置最大可同时执行的CPU数目等，以及用于并发控制的函数，如让出CPU时间片、锁定和解锁goroutine到线程等。
垃圾回收：Go语言使用自动垃圾回收机制来管理内存，runtime包提供了手动触发垃圾回收、设置垃圾回收的百分比、获取内存统计信息等函数，用于对垃圾回收进行调控和监测。
栈和堆操作：runtime包提供了函数来获取当前goroutine的堆栈信息、完整的堆栈跟踪，以及对堆栈进行分析和剖析的相关函数。
系统信息和调试：runtime包提供了获取CPU核心数、CPU性能分析、调试信息等函数，可以用于获取关于系统的一些基本信息和进行程序的调试。
错误处理：runtime包提供了获取调用栈信息、根据PC地址获取函数信息等函数，用于错误处理和调试时追踪错误发生的位置。
P操作：runtime包提供了与处理器（P）的相关操作，如获取可同时执行的最大P数目、绑定goroutine到特定的P等。
信号处理：runtime包提供了处理C语言信号的函数，用于和外部C库进行交互时的信号处理。

通过使用runtime包提供的函数和变量，开发人员可以更好地控制程序的运行时行为、优化性能、处理错误和调试问题。但需要注意，对runtime包过度依赖可能会降低代码的可移植性，因此在正常的应用程序开发中，通常不需要直接使用runtime包中的函数和变量。

2、runtime.Gosched()

Gosched()是Go语言中runtime包提供的一个函数，用于让出当前goroutine的执行权限，使其他等待执行的goroutine有机会运行。

当调用Gosched()时，当前goroutine会主动让出CPU时间片，让调度器能够选择并执行其他可运行的goroutine。这个函数的作用是在并发程序中控制goroutine的调度行为，以实现一定的协程调度策略。

需要注意的是，Gosched()的执行是不确定的，具体的调度行为会依赖于Go语言运行时调度器的实现和运行环境。它的作用主要体现在以下几个方面：

平衡任务分配：通过在适当的时机调用Gosched()，可以确保各个goroutine之间的任务均衡分配，避免某些goroutine长时间占用CPU资源而导致其他goroutine饥饿。

避免死锁：当存在多个goroutine相互等待对方释放资源造成死锁的情况下，可以在适当的时机调用Gosched()来主动让出CPU时间片，从而打破死锁状态。

提高响应性能：在某些场景下，一个goroutine可能会长时间执行计算密集型任务，导致其他goroutine无法及时响应。通过在计算密集型任务中适当调用Gosched()，可以让其他goroutine有机会执行，提高程序的响应性能。

需要注意的是，Gosched()只会让出当前goroutine所在的线程的时间片，并不能保证立即切换到其他goroutine上执行。如果想要实现更精确的控制和调度行为，可以使用Go语言提供的更高级别的并发原语，如通道（channel）、互斥锁（mutex）等来进行协调和同步。

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
)

func main() {
	go func(s string) {
		for i := 0; i < 2; i++ {
			fmt.Println(s)
		}
	}("world")
	// 主协程
	for i := 0; i < 2; i++ {
		// 切一下，再次分配任务
		runtime.Gosched()
		fmt.Println("hello")
	}
}

3、runtime.Goexit()

runtime.Goexit()是Go语言中runtime包提供的一个函数，用于终止当前goroutine的执行。

当调用Goexit()时，当前goroutine会立即停止执行，并把控制权交还给调度器。这意味着当前goroutine不会继续执行后续的代码，也不会返回到调用它的地方。同时，其他仍在运行的goroutine将继续执行。

Goexit()的使用场景主要有以下几个：

退出当前goroutine：在某些条件下，需要提前终止当前goroutine的执行，可以调用Goexit()来实现。例如在特定条件下，不希望继续执行当前goroutine，而是希望让其他goroutine继续执行。

资源清理：在goroutine执行过程中，可能需要进行一些资源的释放和清理操作。在资源清理完成后，可以调用Goexit()来终止当前goroutine，避免继续执行后续代码。

终止子goroutine：当一个goroutine创建了其他子goroutine，并且希望在某个条件下终止所有子goroutine的执行时，可以在父goroutine中调用Goexit()来实现。

需要注意的是，Goexit()只会终止当前goroutine的执行，不会影响其他正在运行的goroutine。如果希望终止整个程序的执行，可以使用os.Exit()函数。

此外，值得注意的是，在正常的应用程序开发中，通常不需要直接使用Goexit()函数，因为它可能会导致程序的控制流变得混乱，难以维护和调试。更好的实践是通过协调和同步机制，以及良好的代码设计来控制goroutine的执行和退出。

package main

import (
	"fmt"
	"runtime"
)

func main() {
	go func() {
		defer fmt.Println("A.defer")
		func() {
			defer fmt.Println("B.defer")
			// 结束协程
			runtime.Goexit()
			defer fmt.Println("C.defer")
			fmt.Println("B")
		}()
		fmt.Println("A")
	}()
	for {
	}
}

4、常用的runtime包函数和变量

在Go语言中，runtime包提供了与程序运行时环境交互的函数和变量。它包含了与goroutine、垃圾回收、栈管理等相关的操作和信息。

以下是一些常用的runtime包函数和变量：

Goroutine相关：
- goexit()：终止当前goroutine的执行。
- GOMAXPROCS(n int)：设置可同时执行的最大CPU数。
- NumGoroutine()：返回当前存在的goroutine数目。
垃圾回收：
- GC(): 手动触发垃圾回收。
- SetFinalizer(obj interface{}, finalizer interface{})：为对象设置一个垃圾回收的终结器（finalizer），当对象被垃圾回收时，终结器会被调用。
栈：
- Stack(buf []byte, all bool): 返回当前goroutine的堆栈信息。
- StackTrace(p *Profiling):：返回当前程序的完整堆栈跟踪。
内存统计：
- ReadMemStats(m *MemStats): 获取当前程序的内存使用统计信息。
并发控制：
- LockOSThread(): 锁定当前goroutine到当前线程上。
- UnlockOSThread(): 解除当前goroutine对当前线程的锁定。

runtime包还提供了其他一些功能，例如调度器控制、P（处理器）管理以及信号处理等。这些函数和变量可以帮助开发人员更好地理解和控制程序的运行时行为。

需要注意的是，由于runtime包涉及到与底层系统之间的交互，对其进行过多的依赖可能会导致代码的可移植性降低。因此，在正常的应用程序开发中，通常不需要直接使用runtime包中的函数和变量。

5、runtime.GOMAXPROCS

runtime.GOMAXPROCS()是Go语言中runtime包提供的一个函数，用于设置可同时执行的最大CPU数。

在Go语言中，每个并发的goroutine都会被分配到一个逻辑处理器（logical processor）上执行，逻辑处理器负责将goroutine映射到物理处理器上进行执行。GOMAXPROCS用于控制可以同时执行goroutine的最大CPU数。

GOMAXPROCS(n)函数将并发可执行的最大CPU数设置为n。如果传入的参数n小于1，则使用默认值，即机器上的实际CPU数。

设置GOMAXPROCS的值可以影响到并发程序的性能和调度行为。具体来说：

更高的并发性能：通过增加GOMAXPROCS的值，可以允许更多的goroutine同时执行，从而提高并发性能。但是过高的值可能会导致过多的上下文切换，降低性能。
并行执行：在涉及到计算密集型任务时，适当增加GOMAXPROCS的值可以促使Go语言调度器将多个goroutine同时分配到不同的物理处理器上执行，从而实现并行执行，提高计算性能。

需要注意的是，GOMAXPROCS是一个全局设置，会影响整个程序的所有goroutine。在一般情况下，不建议手动设置GOMAXPROCS，而是让Go语言的调度器自动管理并发性能。调度器会根据实际情况进行调整，以达到最佳的性能和资源利用。

另外，从Go 1.5版本开始，GOMAXPROCS的默认值已经改为机器上的实际CPU数，因此在大多数情况下，不需要显式地设置GOMAXPROCS。只有在特定需求下，比如需要控制并发度或者在特定环境中进行性能优化，才需要手动设置。

【Go】详解runtime包

1、runtime包的作用

2、runtime.Gosched()

3、runtime.Goexit()

4、常用的runtime包函数和变量

5、runtime.GOMAXPROCS

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