二、Golang Channel通信和控制题目

要求

采用Golang语言中channel实现协程间的通讯，并通过控制channel控制起输入与输出格式。其中一个协程sender负责发送字符串"ABC"的字符，另一个协程reciever负责接收这些字符并打印。

要求接收方reciever协程能够按照顺序，按照行输出对接收的值打印出"ABC"（或"AB"，跳过"C"），重复10次。

实现代码

以下下代码实现了sender goroutine和revicever goroutine(主协程g0）通过通讯控制，按照字符串顺序接收并打印出AB"（跳过"C"），实现重复10次。

另外，对于跳过的"C"字符的轮齿，打印" No.X"（X为循环输出行的对应次数，输出行内容对应ABC或者AB）。

计时并打印程序运行的总时间。

go 复制代码

package main
 
import (
	"fmt"
	"time"
)
 
func main() {
	content := "ABC"
	sig := make(chan bool)
	ch := make(chan rune, 3)
	go func() {
		for i := 0; i < 10; i++ {
			for _, c := range content {
				ch <- c
			}
			sig <- true
		}
		close(ch)
	}()
 
	i, j := 1, 1
	
	now := time.Now()
	/*
		output: ABC
		for v := range ch {
			if i%3 == 0 {
				<-sig
				fmt.Printf("%s No.%d\n", string(v), j)
				j++
			} else {
				fmt.Printf("%s", string(v))
			}
			i++
		}
	*/
	// output: AB
	for v := range ch {
		if i%3 > 0 {
			fmt.Printf("%s", string(v))
		} else {
			fmt.Printf(" No.%d\n", j)
			<-sig
			j++
		}
		i++
	}
	close(sig)
	d := time.Since(now)
	fmt.Printf("Running time: %v\n", d)
}

题解分析

以上代码涉及了 Go 语言中的协程（goroutine）、通道（channel）和时间测量。我们将逐段分析代码的执行逻辑，特别是协程操作控制部分。

代码结构

1. List item

初始化变量和通道： content 字符串包含 "ABC"。
sig 是一个布尔类型的通道，用于信号通知。
ch是一个有缓冲区的通道，可以存储 3 个 rune 类型的值。

2. 启动协程

在协程中，循环 10 次，每次将 content 中的字符发送到 ch 通道，并在每次循环结束时向 sig 发送一个 true 信号。
循环结束后，关闭 ch 通道。

3.主函数中的 for 循环

使用 for v := range ch 接收 ch 通道中的值。
根据条件打印字符或处理信号，通过sig通道控制输入协程。

协程操作控制逻辑

关键逻辑在于 for v := range ch 循环中的条件判断：

go 复制代码

for v := range ch {
    if i%3 > 0 {
        fmt.Printf("%s", string(v))
    } else {
        fmt.Printf(" No.%d\n", j)
        <-sig
        j++
    }
    i++
}

变量 i 和 j：

i 用于计数，从 1 开始递增。
j 用于生成信号后的编号，从 1 开始递增。

条件判断：

如果 i%3 > 0，即 i 不是 3 的倍数时，直接打印字符 v。
如果 i 是 3 的倍数时，执行以下操作：
- 打印 " No.%d\n"，其中 %d 被 j 的值替换。
- 从 sig 通道接收信号（阻塞操作，直到 sig 有信号发送）。
- j 自增。

通道关闭：

协程在发送完 10 轮字符后关闭 ch 通道，此时 for v := range ch 循环结束。

输出分析

根据代码逻辑，输出会如下进行：

第一轮：打印 "A", "B"（因为 i 为 1 和 2，都不是 3 的倍数）。
第二轮（i 为 3）：打印 " No.1"（因为 i 是 3 的倍数），然后等待 sig 信号（此时协程发送完第一轮信号）。
后续字符继续按此逻辑打印，但注意 sig信号是在每一轮结束后发送的，所以每次 i 为 3 的倍数时，会先打印编号再等待信号。

但是，由于主循环在 i 为 3 的倍数时等待 sig信号，而 sig 信号在每一轮字符发送完后才发送，因此：

在打印完 "AB" 后，i 变为 3，此时会等待第一个 sig 信号（即第一轮结束后发送的信号）。
在接收到信号后，打印 " No.1"并继续。

然而，由于代码中的 for 循环逻辑和信号发送的频率，主循环会在每次 i 为 3 的倍数时等待信号，且 sig信号每轮只发送一次，因此输出将受限于信号发送和接收的同步。

最终结果

实际运行代码时，由于信号同步和通道缓冲区的限制，输出将会是按顺序的 "AB" 后接一个编号，但由于信号在每轮结束后才发送，且主循环在 i 为 3 的倍数时等待信号，实际输出将受限于信号发送的时机和通道缓冲区大小。理论上，如果缓冲区足够且信号同步，输出可能是：

shell 复制代码

AB No.1
...
AB NO.10

但考虑到信号和缓冲区同步的细节，实际运行可能更复杂，且由于代码逻辑，No.2 及之后的编号可能无法按预期打印，因为主循环在接收到信号后会继续，而信号发送频率与字符发送频率不匹配。

注意

代码中的 close(sig) 是多余的，因为 sig 通道在协程结束时并不会被主循环关闭，且主循环结束后程序也会终止，无需显式关闭 sig。
代码中的时间测量部分用于记录程序运行时间，对逻辑分析无直接影响。