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Go 并发处理切片元素:使用 WaitGroup 实现安全的并行计算

花韻仙語

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发布时间:2026-01-06 17:24:00

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来源于php中文网

原创

Go 并发处理切片元素:使用 WaitGroup 实现安全的并行计算

本文详解如何将顺序遍历切片并调用函数的操作改为真正并发执行,避免闭包变量捕获错误和切片越界 panic,推荐使用 sync.waitgroup + 预分配结果切片的简洁可靠方案。

在 Go 中实现切片元素的并发处理时,核心目标是:对每个输入值独立启动 goroutine 执行计算(如 double(i)),所有 goroutine 并行运行,主协程等待全部完成后再统一返回结果。原始代码中尝试用 []chan int 存储通道,但存在两个关键错误:

  1. 切片未初始化即索引赋值:var chans []chan int 声明的是 nil 切片,长度为 0,直接通过 chans[i] = ... 赋值会触发 panic: index out of range;
  2. 闭包变量捕获陷阱:循环中启动的匿名函数 go func() { ... }() 共享外部循环变量 counter 和 number,导致所有 goroutine 实际读取的是最后一次迭代后的值(典型的“循环变量快照”问题)。

✅ 正确解法无需额外通道——直接利用预分配的结果切片 + sync.WaitGroup 即可安全、高效地完成并发写入:

func parallel(arr []int) []int {
    outArr := make([]int, len(arr)) // 预分配,支持并发写入指定索引
    var wg sync.WaitGroup

    for i, num := range arr {
        wg.Add(1)
        go func(idx int, val int) {
            defer wg.Done()
            outArr[idx] = double(val) // 每个 goroutine 写入唯一索引,无竞争
        }(i, num) // 立即传值,避免闭包捕获
    }

    wg.Wait() // 主协程阻塞等待所有 goroutine 完成
    return outArr
}

? 关键要点说明:

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  • 预分配切片:make([]int, len(arr)) 确保底层数组已就绪,各 goroutine 通过不同 idx 写入互不干扰,无需锁;
  • 显式传参防闭包陷阱:将 i 和 num 作为参数传入 goroutine 函数,确保每个 goroutine 拥有独立副本;
  • WaitGroup 精确同步:Add(1) 在 goroutine 启动前调用,Done() 在计算完成后调用(建议用 defer 保证执行),Wait() 阻塞至全部完成;
  • 无需 channel 的场景:当结果顺序确定(按原切片索引)、且无需流式处理或超时控制时,直接写切片比通道更轻量、更直观。

⚠️ 注意事项:

  • 若 double() 可能 panic,建议在 goroutine 内加 recover;
  • 若需处理错误或部分失败,应扩展返回值为 (result []int, err error) 并配合 sync.Mutex 或带缓冲通道收集错误;
  • 不要省略 wg.Add(1) 或误将其放在 goroutine 内——这会导致 Wait() 提前返回。

最终效果:输入 [7,8,9] 时,notParallel 耗时约 1500ms(串行 3×500ms),而 parallel 仅约 500ms(并行,最长单次耗时),完美达成性能优化目标。

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