Канал (программирование) - Channel (programming)

В вычислениях канал модель для межпроцессного взаимодействия и синхронизация через передача сообщений. Сообщение может быть отправлено по каналу, а другой процесс или поток может получать сообщения, отправленные по каналу, который у него есть. ссылка как транслировать. Различные реализации каналов могут быть буферизованными или нет, а также синхронными или асинхронными.

Каналы имеют фундаментальное значение для процесс исчисления подход к параллелизму и возник в связь последовательных процессов (CSP), формальная модель параллелизма, которая использовалась во многих производных языках, таких как Оккам, и Язык программирования Limbo (через Newsqueak и Язык программирования алеф ). Они также используются в План 9 от Bell Labs libthread, а также в Безстековый Python и Язык программирования Go.

Реализации каналов

Каналы, смоделированные по модели CSP, по своей сути синхронный: процесс, ожидающий получения объекта из канала, будет блокировать пока объект не будет отправлен. Это также называется рандеву поведение. Типичные поддерживаемые операции представлены ниже на примере libthread канал API.

Создание канала фиксированного или переменного размера, возвращающее ссылка или же ручка
```
Канал* Chancreate(int Elemsize, int bufsize)
```

отправка на канал

int Chansend(Канал *c, пустота *v)

получение с канала

int Chanrecv(Канал *c, пустота *v)

каналы libthread

В Многопоточность библиотека, libthread, который был впервые создан для операционной системы План 9, предлагает межпотоковое взаимодействие на основе каналов фиксированного размера.

OCaml события

В OCaml Модуль событий предлагает типизированные каналы для синхронизации. Когда вызываются функции отправки и получения модуля, они создают соответствующие события отправки и получения, которые можно синхронизировать.

Примеры

XMOS XC

В XMOS язык программирования XC предоставляет примитивный тип «chan» и два оператора «<:» и «:>» для отправки и получения данных из канала.^[1]

В этом примере на XMOS запускаются два аппаратных потока, выполняющие две строки в блоке «par». Первая строка передает число 42 по каналу, а вторая ожидает его получения и устанавливает значение x. Язык XC также позволяет асинхронный прием по каналам с помощью оператора select.

чан c;int Икс;номинал {  c <: 42;  c :> Икс;}

Идти

Этот фрагмент кода Go работает так же, как код XC. Сначала создается канал c, затем создается горутина, которая отправляет 42 через канал. Когда номер вводится в канал, x устанавливается на 42. Go позволяет каналам буферизовать содержимое, а также не блокировать прием с помощью блока выбора.^[2]

c := делать(чан int)идти func() {c <- 42}()Икс := <- c

Приложения

В дополнение к их фундаментальному использованию для межпроцессного взаимодействия каналы могут использоваться в качестве примитивов для реализации различных других конструкций параллельного программирования, которые могут быть реализованы как потоки. Например, каналы можно использовать для построения фьючерсы и обещания, где будущее - это одноэлементный канал, а обещание - это процесс, который отправляет в канал, выполняя будущее.^[3] По аналогии, итераторы могут быть построены прямо из каналов.^[4]

внешняя ссылка

[1] «Архивная копия». Архивировано из оригинал на 2016-03-04. Получено 2015-05-10.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)

[2] ttps://golang.org/doc/effective_go.html#channels

[3] "Фьючерсы ", Языковые шаблоны Go

[4] "Итераторы ", Языковые шаблоны Go

[1]

[2]

[3]

[4]