Как работает алгоритм генерации уникальных чисел с генератором и map в Go

Что проверяют

Знаете ли вы идиомы Go: множество на мапе, генератор на канале или итераторе, и видите ли, где в простой задаче прячутся зависания и утечки. Следом часто спрашивают, что будет, если запросить больше чисел, чем есть в диапазоне, или вызвать код из нескольких горутин.

Как отвечать

Базовый алгоритм: генерируем случайное число, проверяем по множеству, новое добавляем и в множество, и в результирующий срез, повторяем до нужного количества.

• множество: map[int]struct{}, пустая структура в значении не занимает памяти. Ёмкость лучше задать сразу, make(map[int]struct{}, count), чтобы мапа не перестраивалась по ходу;
• порядок: итерация по мапе в Go намеренно случайна, поэтому порядок генерации хранят в срезе, а не восстанавливают из мапы;
• генератор: классический вариант это горутина, которая пишет в канал, современный это итератор iter.Seq и range по функции из Go 1.23. Итератору не нужна горутина: при break у потребителя yield вернёт false, и генерация остановится;
• случайность: с Go 1.20 глобальный генератор засевается сам, а в math/rand/v2 функции Seed на уровне пакета нет вовсе. Строка rand.Seed(time.Now().UnixNano()) из старых примеров не нужна.

Обязательно назовите сложность. Пока занята малая доля диапазона, повторы редки, но по мере заполнения попыток становится всё больше: чтобы собрать все n значений, нужно порядка n·ln n генераций. Если k сопоставимо с размером диапазона n, лучше rand.Perm(n) или частичное перемешивание Фишера-Йетса: ровно k шагов и никаких повторов.

Где спотыкаются

Не проверяют, что количество не больше размера диапазона. Запрос 150 уникальных чисел из rand.IntN(100) превращается в вечный цикл.

Делают генератор на канале без context или done-канала. Потребитель взял сколько нужно и ушёл, а горутина навсегда висит на записи в канал.

Пишут в одну мапу из нескольких горутин. Это не паника, которую можно перехватить, а фатальная ошибка рантайма concurrent map writes. Нужен sync.Mutex или одна горутина, владеющая мапой. То же с *rand.Rand из rand.New: он небезопасен для конкурентного использования.