CSP 模型

概述

CSP（通信顺序进程）是 Tony Hoare 于1978年提出的并发编程模型：程序由多个独立的顺序进程组成，进程之间通过同步消息传递而非共享内存进行通信。

关键内容

核心思想

• 进程：每个进程是严格顺序的，拥有私有状态，不与其他进程共享任何变量
• 同步通信：发送方和接收方必须同时就绪才能完成通信（"会合"）
• 没有共享状态：不存在数据竞争、锁、信号量

基本命令

• 输出：P!e — 将表达式 e 的值发送给进程 P
• 输入：P?x — 从进程 P 接收一个值，存入变量 x
• 守卫命令：guard → command — 只有守卫为真时命令才可能执行

经典示例

• 缓冲进程：生产者-消费者问题，没有锁
• 素数筛法：递归进程链实现埃拉托斯特尼筛法
• 哲学家就餐：用 CSP 解决死锁

著名格言

"Don't communicate by sharing memory; share memory by communicating." （不要通过共享内存来通信，而要通过通信来共享内存。）

现代实现

• Go 语言：goroutine + channel + select
• Erlang：轻量级进程 + 消息传递
• Clojure core.async：通道和 go 块
• Rust：std::sync::mpsc 通道

来源

• raw/books/计算机科学/14-hoare-csp.md

相关

• Hoare CSP 论文 — 首次提出
• Tony Hoare — 发明者
• Go 语言 — 当代实现
• Erlang — 工业验证
• 分布式系统 — 应用领域
• Actor 模型 — 另一种消息传递范式