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[Go] 고루틴

런타임(Runtime) visual code에서 브라우저 실행 단축키: Alt+B Go runtime은 메모리 관리, 가비지 수집, 동시성을 포함하여 Go 프로그림의 실행을 관리하는 역할을 합니다. 이 문서에서는 Go runtime을 자세히 살펴보고 아키텍초, 특성과 장점을 살펴봅니다. Go Runtime Architecture Go runtime은 모듈식이고 유연하게 설계되었으며 개발자가 특정 요구사항에 따라 동작을 사용자 정의할 수 있는 계층적 아키텍쳐를 갖추고 있습니다. 런타임은 스케줄러(schedualer), 가비지 수집기(garbage collector), 메모리 할당자(memory alllocator) 및 스택관리(stack management)를 포함한 어려 핵심 구성 요소로 구성됩니다. Schedualer Go 런타임의 핵심은 고루틴의 실행을 관리하는 스케줄러입니다. 고루틴은 효율적인 동시성을 가능하게 하는 가벼운 스레드입니다. 스케줄러는 사용 가능한 스레드에 고루틴을 분산하고, 스레드 로컬 스토리지를 관리하고, I/O 작업을 조정하는 역할을 합니다. thread(스레드): 프로그램 내에서 실행되는 흐름의 단위로 동시에 여러 작업이나 프로그램을 실행하는 것입니다. 즉, 코드를 실행할 수 있는 각 단위를 스레드라고 합니다. 고루틴(goroutine): Go 언어로 동시에 실행되는 모든 활동을 의미합니다. 고루틴을 만드는 비용을 스레드에 비해 매우 적기 떄문에 경량 스레드라고 합니다. 모든 프로그램은 적어도 하나의 main() 함수라는 고루틴을 포함하고 고루틴은 항상 백그라운드에서 작동합니다. 메인함수가 종료되면 모든 고루틴은 종료됩니다. 그러므로 고루틴보다 main이 먼저 종료되는 것을 방지해야 합니다. Go 스케줄러는 매우 효율적이고 확장 가능하도록 설계되어 많은 수의 동시 고루틴을 손쉽게 처리할 수 있습니다. 스레드 간에 부하를 분산하여 경합을 최소화하고 성능을 개선하는 작업 훔치기 알고리즘을 사용합니다...

[Go] Array(배열)과 slice(슬라이스)

Array(배열)과 slice(슬라이스)

Array(배열)

동일한 자료형의 1개 이상의 값들을 저장하는 타입으로 연속된 메모리에 데이터가 저장됩니다. 다음과 같이 정의 합니다.

var 변수명[요소개수]타입
예) var a[5]int

위 예는 정수형 데이터 5개를 포함하는 배열 a를 선언한 것입니다. 그러나 초기값이 할당되지 않았으므로 기본값이 0이 됩니다.

func main() {
	var a [5]int
	fmt.Println(a)
}
[0 0 0 0 0]

배열의 크기는 상수(const)만 가능합니다.

var len int = 5

func main() {
	var a [len]int
	fmt.Println(a)
}
invalid array length len
const len = 5

func main() {
	var a [len]int
	fmt.Println(a)
}
[0 0 0 0 0]

초기값은 다음과 같이 선언합니다.

a := [5]int{1,2,3,4,5}
b := [3]string{"A", "B", "C"}

지정된 요소에만 초기값을 지정할 수 있습니다. 배열의 인덱스(요소의 위치)는 0부터 시작하는 양의 정수입니다.

a := [5]int{1: 10, 4: 3}
[0 10 0 0 3]

인덱스를 사용하여 배열의 특정한 요소를 호출 또는 치환 등 조정할 수 있습니다.

import "fmt"

func main() {
	a := [5]int{10, 20, 30, 40, 50}
	fmt.Println(a)
	fmt.Println(a[0])
	fmt.Println(a[4])

	a[4] = 5
	fmt.Println(a)
	fmt.Println(a[2:4])
}
[10 20 30 40 50]
10
50
[10 20 30 40 5]
[30 40]

배열의 길이에 가변인자를 적용하면 초기값들의 수만큼을 포함하는 배열이 생성됩니다. 즉, 초기값의 수가 배열의 메모리 크기를 지정하는 것입니다. 그러므로 초기값의 수를 지정하지 않을 경우는 에러가 발생합니다.

var b [...]int
error!

길이에 대한 정보를 전달하지 않은 경우에도 초기값의 수만큼의 결과가 생성되는데 이 객체는 배열이 아니고 슬라이스(slice)입니다.

func main() {
	a := [...]int{1, 2, 3, 4, 5, 6}
	fmt.Printf("%T\n ", a)
	fmt.Println(a)

	b := []int{2, 6, 9} //slice
	fmt.Printf("%T\n", b)
	fmt.Println(b)
}
[6]int
 [1 2 3 4 5 6]
[]int
[2 6 9]

배열 복사

배열은 연속된 메모리에 저장된 형태입니다. 그러므로 배열을 복사하기 위해서는 같은 메모리 크기를 가져야 합니다. 두 배열의 복사를 위한 a=b에서 a와 b는 같은 배열의 크기를 가져야 됨을 의미합니다.

import "fmt"

func main() {
	a := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
	var b [5]int
	fmt.Println(a)
	fmt.Println(b)

	b = a
	fmt.Println(a)
	fmt.Println(b)
}
[1 2 3 4 5]
[0 0 0 0 0]
[1 2 3 4 5]
[1 2 3 4 5]

다차원 배열

배열의 크기를 지정하기 위한 []는 1개의 차원을 의미합니다. 즉, []의 수가 차원을 결정합니다. 다음은 (2, 5)의 형태를 가지고 모두 정수인 2차원 배열을 생성하기 위한 코드입니다.

var a[2][5]int

다음 코드들은 위의 2차원 배열에 초기값을 설정하고 for문을 적용하여 각각을 출력하기 위한 것입니다. 배열은 연속된 메모리 형태로 첫 반복은 배열 내의 배열이 되고 두번째 반복에서 각 배열의 요소들을 반복해서 나타냅니다.

import "fmt"

func main() {
	a := [2][5]int{
		{1, 2, 3, 4, 5},
		{10, 20, 30, 40, 50},
	}
	fmt.Println(a)
	fmt.Println()

	for _, arr1 := range a {
		fmt.Println(arr1)
		fmt.Println()
	}

	for _, arr1 := range a {
		for _, arr2 := range arr1 {
			fmt.Println(arr2)
		}
		fmt.Println()
	}
[[1 2 3 4 5] [10 20 30 40 50]]

[1 2 3 4 5]

[10 20 30 40 50]

1
2
3
4
5

10
20
30
40
50

slice(슬라이스)

동적배열 즉, 배열 길이의 확장과 축소가 가능한 배열입니다. 배열의 선언에서 길이를 지정하지 않은 상태로 정의합니다. 초기값의 할당은 배열과 같습니다. 배열과 같이 []의 갯수로 다차원 슬라이스(동적 다차원 배열)를 생성합니다.

var 변수명 []타입
var a []int = []int{1,2,3,4,5}
var a = []int{1,2,3,4,5}
a :=[]int{}
a := []int{1,2,3,4,5}
var 변수명 [][]타입 //2차원 슬라이스
b := [][]int {{}}
b := [][]int{{1,2,3}{4,5,6,7,8}}

초기값 할당은 요소의 수정은 배열과 같이 인덱스를 사용할 수 있으며 다차원의 경우도 동일합니다. 특히, 특정 인덱스 요소만을 초기화할 경우 제일 큰 인덱스+1이 슬라이스의 크기가 되며 지정되지 않은 요소는 기본값이 할당됩니다(int의 기본값은 0)>

import "fmt"

func main() {
	a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	fmt.Println(a)

	for i := 0; i < 5; i++ {
		a[i] = i * 10
	}
	fmt.Println(a)

	b := []int{0: 3, 2: 5, 7: 10}
	fmt.Println(b)

	c := [][]int{{0: 10, 3: 2}, {1: 3, 5: 9}}
	fmt.Println(c)
}
[1 2 3 4 5]
[0 10 20 30 40]
[3 0 5 0 0 0 0 10]
[[10 0 0 2] [0 3 0 0 0 9]]

슬라이스는 배열의 조각을 나타낼 수 있습니다. 이 경우 슬라이스는 배열을 참조하는 것으로 슬라이스의 요소를 수정하면 원 배열의 동일한 값을 수정하는 것과 같습니다. 즉, 파이썬의 얕은복사(shallow copy)와 같습니다.

import "fmt"

func main() {
	names := [4]string{"철수", "양희", "영재", "지수"}
	fmt.Println(names)

	a := names[0:2]
	b := names[1:3]
	fmt.Println(a, b)

	b[0] = "XXX"
	fmt.Println(a, b)
	fmt.Println(names)
}
[철수 양희 영재 지수]
[철수 양희] [양희 영재]
[철수 XXX] [XXX 영재]
[철수 XXX 영재 지수]

슬라이싱의 기본값, low bound:0, high bound: 배열의 길이

import "fmt"

func main() {
	s := []int{2, 1, 5, 6, 10, 9}
	fmt.Println(s)
	s = s[:]
	fmt.Println(s)
	s = s[3:5]
	fmt.Println(s)
}
[2 1 5 6 10 9]
[2 1 5 6 10 9]
[6 10]

배열과 슬라이스는 동일한 자료형의 값들의 묶음입니다. 다른 자료형의 배열(슬라이스)를 그룹화하기 위해 구조체(struct)를 자료형으로 하는 배열을 생성할 수 있습니다.

import "fmt"

func main() {
	id := []int{2, 3, 7, 11, 13}
	eval := []bool{true, false, true, true, false, true}

	fmt.Println(id, eval)

	s := []struct {
		j int
		b bool
	}{
		{id[0], eval[0]},
		{id[1], eval[1]},
		{id[2], eval[2]},
		{id[3], eval[3]},
		{id[4], eval[4]},
	}
	fmt.Println(s)
}
[2 3 7 11 13] [true false true true false true]
[{2 true} {3 false} {7 true} {11 true} {13 false}]

슬라이스 길이와 용량

슬라이스에는 길이와 용량이 모두 있습니다.

  • 슬라이스의 길이: 슬라이스에 포함된 요소의 수
  • 슬라이스의 용량: 슬라이스의 첫 번째 요소부터 세어 기본 배열의 요소 수
  • 슬라이스 s의 길이와 용량은 표현식 len(s) 및 cap(s)를 사용하여 얻을 수 있습니다.

충분한 용량이 있는 경우 슬라이스를 다시 슬라이스하여 길이를 확장할 수 있습니다. 예제 프로그램에서 슬라이스 작업 중 하나를 변경하여 용량을 초과하여 확장해 보고 무슨 일이 일어나는지 살펴보세요.

func printSlice(s []int) {
	fmt.Printf("len=%d cap=%d %v\n", len(s), cap(s), s)
}

func main() {
	s := []int{2, 1, 5, 6, 10, 9}
	printSlice(s)
	s = s[:0]
	printSlice(s)
	s = s[3:5]
	printSlice(s)
}
len=6 cap=6 [2 1 5 6 10 9]
len=0 cap=6 []
len=2 cap=3 [6 10]

Nil 슬라이스

nil은 명시적인 초기값을 할당하지 않고 변수를 만들었을 때 해당변수가 갖게 되는 값입니다. 그러므로 nil 슬라이스의 길이와 용량이 0이며 기본 배열이 없습니다.

func main() {
	var s []int
	fmt.Println(s, len(s), cap(s))
	if s == nil {
		fmt.Println("nil!")
	}
}
[] 0 0
nil!




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