Канал (програмування)

Канал (англ. Channel) — програмний механізм взаємодії між процесами і їх синхронізації при передачі даних (обміну повідомленнями). Повідомлення можуть бути надіслані через канал і інший процес або потік, що має посилання на канал, може отримувати повідомлення з каналу як з файлового потоку. Різні реалізації каналів можуть бути синхронними або асинхронними, використовувати або не використовувати буферизацію повідомлень.

Канали є основоположним поняттям для реалізації підходу числення процесів і з'явилися у взаємодіючих послідовних процесах (CSP) формальної моделі паралелізму. Канали використовуються в багатьох мовах програмування, таких як Occam, Limbo (через мови Newsqueak і Alef)^[1] для вирішення задач паралельних та конкурентних обчислень. Вони також використовуються в потокової бібліотеці libthread мови програмування Сі в ОС Plan 9, а також в Stackless Python та Go^[2].

Канали, створені за аналогією з моделлю CSP, є синхронними: процес, що очікує одержання даних з каналу, блокується, доки дані не надійдуть у канал. Такі реалізації називають «rendezvous». Типові операції над синхронними каналами представлені на прикладі інтерфейсів каналів бібліотеки libthread для мови C системи BSD^[3]:

• Створення каналу фіксованого або змінного розміру, функція повертає вказівник або посилання:

Channel *ch;
ch = chancreate(int elemsize, int bufsize);

• Відправлення в канал:

int chansend(Channel *c, void *v)

• Отримання з каналу:

int chanrecv(Channel *c, void *v)

• Неіменований канал
• Іменований канал