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go 数据理解

news 来源：原创 2025/6/18 17:19:33

go 数据理解

一：

1.基础数据结构

1.1slice切片，变量赋值，引用的数组可能是同一个，

package main

import "fmt"

func main() {
	slice := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	s1 := slice[2:5]
	s2 := s1[2:6:7]

	s2 = append(s2, 100)
	s2 = append(s2, 200)

	s1[2] = 20

	fmt.Println(s1)
	fmt.Println(s2)
	fmt.Println(slice)
}

输出结果
[2 3 20]
[4 5 6 7 100 200]
[0 1 2 3 20 5 6 7 100 9]
底层数据结构: slice 结构体如何表示切片。数组，长度，容量
内存分配: 如何使用 mallocgc 为切片的底层数组分配内存，并考虑是否需要进行垃圾回收扫描。
错误处理: 在创建切片时如何进行长度和容量的范围检查，并触发 panic。
数据复制: 使用 memmove 和 slicecopy 等函数高效地复制切片数据。
切片扩容策略: growslice 和 nextslicecap 函数实现了当切片容量不足时，如何分配新的内存并确定新的容量。
与反射的交互: reflect_growslice 函数为反射包提供了扩容切片的功能。
性能优化: 针对不同元素大小进行了特殊的处理，例如大小为 1 和 2 的幂的情况。
内存分配：使用 mallocgc 进行内存分配，根据需要启用写屏障（write barrier）以确保垃圾收集的正确性。
容量扩展策略：采用指数增长策略，平衡内存使用和性能。
并发控制：在并发环境中，使用写屏障和内存读写范围检查（race detector、MSAN、ASAN）来确保内存操作的安全性。

1.2map

hmap 结构：
hmap 是 Go 中 map 的核心结构，包含了哈希表的主要信息，如桶的数量、哈希种子、桶数组等。

buckets 字段是一个指向桶数组的指针，每个桶可以存储最多 bucketCnt（通常是 8）个键值对。
oldbuckets 字段用于在哈希表扩容时存储旧的桶数组。

bmap 结构：
bmap 代表一个桶（bucket），包含 tophash 数组用于存储键的哈希值高位，以及键和值的实际存储位置。
桶中的键和值是交替存储的，以优化内存布局。

操作函数：
mapaccess1 和 mapaccess2：用于访问 map 中的值，mapaccess1 返回值的指针，mapaccess2 返回一个布尔值表示键是否存在。
mapassign：用于向 map 中插入或更新键值对。
mapdelete：用于从 map 中删除键值对。
mapiterinit 和 mapiternext：用于迭代 map 中的键值对。

内存管理：
makeBucketArray：用于分配桶数组，并处理扩容时的桶数组复制。
hashGrow：用于触发哈希表的扩容操作。
evacuate：用于在扩容时将旧桶中的键值对迁移到新桶中。

并发控制：
使用 hashWriting 标志位来确保对 map 的并发读写安全。
使用原子操作（如 atomic.Or8）来更新 hmap 的标志位。

性能优化：
通过预分配溢出桶来减少内存分配的次数。
使用 minTopHash 和 emptyRest 等标志位来优化查找和迭代操作

1.3 channel

type hchan struct {
	qcount   uint           // total data in the queue
	dataqsiz uint           // size of the circular queue
	buf      unsafe.Pointer // points to an array of dataqsiz elements
	elemsize uint16
	closed   uint32
	elemtype *_type // element type
	sendx    uint   // send index
	recvx    uint   // receive index
	recvq    waitq  // list of recv waiters
	sendq    waitq  // list of send waiters

	// lock protects all fields in hchan, as well as several
	// fields in sudogs blocked on this channel.
	//
	// Do not change another G's status while holding this lock
	// (in particular, do not ready a G), as this can deadlock
	// with stack shrinking.
	lock mutex
}