go语言地图 go语言路线( 六 )


Go 做得更绝,当我们在遍历 map 时,并不是固定地从 0 号 bucket 开始遍历,每次都是从一个**随机值序号的 bucket开始遍历 , 并且是从这个 bucket 的一个 随机序号的 cell **开始遍历 。这样,即使你是一个写死的 map , 仅仅只是遍历它,也不太可能会返回一个固定序列的 key/value 对了 。
Go语言使用 map 时尽量不要在 big map 中保存指针 不知道你有没有听过这么一句:在使用 map 时尽量不要在 big map 中保存指针 。好吧,你现在已经听过了:)为什么呢?原因在于 Go 语言的垃圾回收器会扫描标记 map 中的所有元素,GC 开销相当大,直接GG 。
这两天在《Mastering Go》中看到 GC 这一章节里面对比 map 和 slice 在垃圾回收中的效率对比,书中只给出结论没有说明理由,这我是不能忍的,于是有了这篇学习笔记 。扯那么多,Show Your Code
这是一个简单的测试程序,保存字符串的 map 和 保存整形的 map GC 的效率相差几十倍,是不是有同学会说明明保存的是 string 哪有指针?这个要说到 Go 语言中 string 的底层实现了,源码在 src/runtime/string.go里 , 可以看到 string 其实包含一个指向数据的指针和一个长度字段 。注意这里的是否包含指针,包括底层的实现 。
Go 语言的 GC 会递归遍历并标记所有可触达的对象 , 标记完成之后将所有没有引用的对象进行清理 。扫描到指针就会往下接着寻找,一直到结束 。
Go 语言中 map 是基于 数组和链表 的数据结构实现的,通过 优化的拉链法 解决哈希冲突,每个 bucket 可以保存8对键值,在8个键值对数据后面有一个 overflow 指针,因为桶中最多只能装8个键值对,如果有多余的键值对落到了当前桶,那么就需要再构建一个桶(称为溢出桶),通过 overflow 指针链接起来 。
因为 overflow 指针的缘故,所以无论 map 保存的是什么,GC 的时候就会把所有的 bmap 扫描一遍,带来巨大的 GC 开销 。官方 issues 就有关于这个问题的讨论,runtime: Large maps cause significant GC pauses #9477
无脑机翻如下:
如果我们有一个map [k] v,其中k和v都不包含指针 , 并且我们想提高扫描性能,则可以执行以下操作 。
将“ allOverflow [] unsafe.Pointer”添加到 hmap 并将所有溢出存储桶存储在其中 。然后将 bmap 标记为noScan 。这将使扫描非常快 , 因为我们不会扫描任何用户数据 。
实际上 , 它将有些复杂,因为我们需要从allOverflow中删除旧的溢出桶 。而且它还会增加 hmap 的大小 , 因此也可能需要重新整理数据 。
最终官方在 hmap 中增加了overflow相关字段完成了上面的优化,这是具体的commit地址 。
下面看下具体是如何实现的,源码基于 go1.15 , src/cmd/compile/internal/gc/reflect.go 中
通过注释可以看出,如果 map 中保存的键值都不包含指针(通过 Haspointers 判断),就使用一个 uintptr 类型代替 bucket 的指针用于溢出桶 overflow 字段,uintptr 类型在 GO 语言中就是个大小可以保存得下指针的整数,不是指针,就相当于实现了 将 bmap 标记为 noScan,GC 的时候就不会遍历完整个 map 了 。随着不断的学习,愈发感慨 GO 语言中很多模块设计得太精妙了 。
差不多说清楚了,能力有限,有不对的地方欢迎留言讨论,源码位置还是问的群里大佬 _
Go语言map是怎么比较key是否存在的首先,不推荐使用[]来判断key是否存在,因为使用操作符[]会向map容器里插入一个元素.map的operator[]重载大致是这样一个内容:
data_type operator[]( const key_type k ){value_type v(k,data_type());
iterator it = insert(v).first;

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