go 中函数与 goroutine 存在父子关系，父 goroutine 创建子 goroutine，子 goroutine 可以访问父 goroutine 的变量但不反之。创建子 goroutine 使用 go 关键字，子 goroutine 通过匿名函数或命名的函数执行。父 goroutine 可以通过 sync.waitgroup 等待子 goroutine 完成，以确保在所有子 goroutine 完成之前不会退出程序。

Go 语言函数与 goroutine 的父子关系

Go 语言中，goroutine 是并发执行的函数。goroutine 之间以父子关系组织，父 goroutine 创建子 goroutine。子 goroutine 有权访问父 goroutine 的变量，但父 goroutine 无法访问子 goroutine 的变量。

创建子 goroutine

使用 go 关键字创建一个子 goroutine：

go func() {
  // 子 goroutine 代码
}

子 goroutine 执行匿名函数。同样，我们可以将命名的函数传递给 go 关键字：

func child() {
  // 子 goroutine 代码
}

go child()

访问父 goroutine 变量

子 goroutine 可以访问父 goroutine 的局部变量，而无需显式传递。这是因为 goroutine 在同一内存空间中执行。例如：

func parent() {
  count := 10
  go func() {
    fmt.Println(count) // 输出 10
  }()
}

子 goroutine 可以安全地访问和修改父 goroutine 的变量。但是，由于并发，必须使用锁或其他同步机制来防止数据竞争。

父 goroutine 等待子 goroutine

父 goroutine 可以使用 sync.WaitGroup 等待子 goroutine 完成。WaitGroup 跟踪剩余子 goroutine 的数量，并提供 Add 和 Wait 方法：

func parent() {
  var wg sync.WaitGroup
  wg.Add(1)
  go func() {
    defer wg.Done()
    // 子 goroutine 代码
  }()

  wg.Wait() // 等待子 goroutine 完成
}

实战案例：文件下载器

考虑一个并行文件下载器，从多个远程 URL 下载文件。我们可以使用 goroutines 来并发下载，如下所示：

func main() {
  var wg sync.WaitGroup

  urls := []string{"url1", "url2", "url3"}

  for _, url := range urls {
    wg.Add(1)
    go func(url string) {
      defer wg.Done()
      downloadFile(url)
    }(url)
  }

  wg.Wait() // 等待所有文件下载完成
}

在这个案例中，主 goroutine 创建子 goroutine 来下载每个文件。主 goroutine 使用 WaitGroup 等待所有子 goroutine 完成，确保在所有文件下载之前不会退出程序。

结论

函数与 goroutine 之间父子关系理解对于构建健壮的并行 Go 程序至关重要。通过了解变量访问和goroutine 同步机制，我们可以创建高性能并发应用程序。