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徹底理解Golang Map
本文目錄如下，閱讀本文后，將一網(wǎng)打盡下面Golang Map相關(guān)面試題
在本溪等地區(qū)，都構(gòu)建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局，加強(qiáng)發(fā)展的系統(tǒng)性、市場(chǎng)前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力，以專(zhuān)注、極致的服務(wù)理念，為客戶(hù)提供成都做網(wǎng)站、網(wǎng)站制作 網(wǎng)站設(shè)計(jì)制作按需網(wǎng)站策劃,公司網(wǎng)站建設(shè),企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),成都品牌網(wǎng)站建設(shè),網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)推廣,外貿(mào)網(wǎng)站制作,本溪網(wǎng)站建設(shè)費(fèi)用合理。
Go中的map是一個(gè)指針，占用8個(gè)字節(jié)，指向hmap結(jié)構(gòu)體; 源碼 src/runtime/map.go 中可以看到map的底層結(jié)構(gòu)
每個(gè)map的底層結(jié)構(gòu)是hmap，hmap包含若干個(gè)結(jié)構(gòu)為bmap的bucket數(shù)組。每個(gè)bucket底層都采用鏈表結(jié)構(gòu)。接下來(lái)，我們來(lái)詳細(xì)看下map的結(jié)構(gòu)
bmap 就是我們常說(shuō)的“桶”，一個(gè)桶里面會(huì)最多裝 8 個(gè) key，這些 key 之所以會(huì)落入同一個(gè)桶，是因?yàn)樗鼈兘?jīng)過(guò)哈希計(jì)算后，哈希結(jié)果是“一類(lèi)”的，關(guān)于key的定位我們?cè)趍ap的查詢(xún)和插入中詳細(xì)說(shuō)明。在桶內(nèi)，又會(huì)根據(jù) key 計(jì)算出來(lái)的 hash 值的高 8 位來(lái)決定 key 到底落入桶內(nèi)的哪個(gè)位置（一個(gè)桶內(nèi)最多有8個(gè)位置)。
bucket內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可視化如下：
注意到 key 和 value 是各自放在一起的，并不是 key/value/key/value/... 這樣的形式。源碼里說(shuō)明這樣的好處是在某些情況下可以省略掉 padding字段，節(jié)省內(nèi)存空間。
當(dāng) map 的 key 和 value 都不是指針，并且 size 都小于 128 字節(jié)的情況下，會(huì)把 bmap 標(biāo)記為不含指針，這樣可以避免 gc 時(shí)掃描整個(gè) hmap。但是，我們看 bmap 其實(shí)有一個(gè) overflow 的字段，是指針類(lèi)型的，破壞了 bmap 不含指針的設(shè)想，這時(shí)會(huì)把 overflow 移動(dòng)到 extra 字段來(lái)。
map是個(gè)指針，底層指向hmap，所以是個(gè)引用類(lèi)型
golang 有三個(gè)常用的高級(jí)類(lèi)型 slice 、map、channel, 它們都是 引用類(lèi)型 ，當(dāng)引用類(lèi)型作為函數(shù)參數(shù)時(shí)，可能會(huì)修改原內(nèi)容數(shù)據(jù)。
golang 中沒(méi)有引用傳遞，只有值和指針傳遞。所以 map 作為函數(shù)實(shí)參傳遞時(shí)本質(zhì)上也是值傳遞，只不過(guò)因?yàn)?map 底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過(guò)指針指向?qū)嶋H的元素存儲(chǔ)空間，在被調(diào)函數(shù)中修改 map，對(duì)調(diào)用者同樣可見(jiàn)，所以 map 作為函數(shù)實(shí)參傳遞時(shí)表現(xiàn)出了引用傳遞的效果。
因此，傳遞 map 時(shí)，如果想修改map的內(nèi)容而不是map本身，函數(shù)形參無(wú)需使用指針
map 底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是通過(guò)指針指向?qū)嶋H的元素 存儲(chǔ)空間 ，這種情況下，對(duì)其中一個(gè)map的更改，會(huì)影響到其他map
map 在沒(méi)有被修改的情況下，使用 range 多次遍歷 map 時(shí)輸出的 key 和 value 的順序可能不同。這是 Go 語(yǔ)言的設(shè)計(jì)者們有意為之，在每次 range 時(shí)的順序被隨機(jī)化，旨在提示開(kāi)發(fā)者們，Go 底層實(shí)現(xiàn)并不保證 map 遍歷順序穩(wěn)定，請(qǐng)大家不要依賴(lài) range 遍歷結(jié)果順序。
map 本身是無(wú)序的，且遍歷時(shí)順序還會(huì)被隨機(jī)化，如果想順序遍歷 map，需要對(duì) map key 先排序，再按照 key 的順序遍歷 map。
map默認(rèn)是并發(fā)不安全的，原因如下：
Go 官方在經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)時(shí)間的討論后，認(rèn)為 Go map 更應(yīng)適配典型使用場(chǎng)景（不需要從多個(gè) goroutine 中進(jìn)行安全訪(fǎng)問(wèn)），而不是為了小部分情況（并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)），導(dǎo)致大部分程序付出加鎖代價(jià)（性能），決定了不支持。
場(chǎng)景: 2個(gè)協(xié)程同時(shí)讀和寫(xiě)，以下程序會(huì)出現(xiàn)致命錯(cuò)誤：fatal error: concurrent map writes
如果想實(shí)現(xiàn)map線(xiàn)程安全，有兩種方式：
方式一：使用讀寫(xiě)鎖 map + sync.RWMutex
方式二：使用golang提供的 sync.Map
sync.map是用讀寫(xiě)分離實(shí)現(xiàn)的，其思想是空間換時(shí)間。和map+RWLock的實(shí)現(xiàn)方式相比，它做了一些優(yōu)化：可以無(wú)鎖訪(fǎng)問(wèn)read map，而且會(huì)優(yōu)先操作read map，倘若只操作read map就可以滿(mǎn)足要求(增刪改查遍歷)，那就不用去操作write map(它的讀寫(xiě)都要加鎖)，所以在某些特定場(chǎng)景中它發(fā)生鎖競(jìng)爭(zhēng)的頻率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于map+RWLock的實(shí)現(xiàn)方式。
golang中map是一個(gè)kv對(duì)集合。底層使用hash table，用鏈表來(lái)解決沖突 ，出現(xiàn)沖突時(shí)，不是每一個(gè)key都申請(qǐng)一個(gè)結(jié)構(gòu)通過(guò)鏈表串起來(lái)，而是以bmap為最小粒度掛載，一個(gè)bmap可以放8個(gè)kv。在哈希函數(shù)的選擇上，會(huì)在程序啟動(dòng)時(shí)，檢測(cè) cpu 是否支持 aes，如果支持，則使用 aes hash，否則使用 memhash。
map有3鐘初始化方式，一般通過(guò)make方式創(chuàng)建
map的創(chuàng)建通過(guò)生成匯編碼可以知道，make創(chuàng)建map時(shí)調(diào)用的底層函數(shù)是 runtime.makemap 。如果你的map初始容量小于等于8會(huì)發(fā)現(xiàn)走的是 runtime.fastrand 是因?yàn)槿萘啃∮?時(shí)不需要生成多個(gè)桶，一個(gè)桶的容量就可以滿(mǎn)足
makemap函數(shù)會(huì)通過(guò) fastrand 創(chuàng)建一個(gè)隨機(jī)的哈希種子，然后根據(jù)傳入的 hint 計(jì)算出需要的最小需要的桶的數(shù)量，最后再使用 makeBucketArray 創(chuàng)建用于保存桶的數(shù)組，這個(gè)方法其實(shí)就是根據(jù)傳入的 B 計(jì)算出的需要?jiǎng)?chuàng)建的桶數(shù)量在內(nèi)存中分配一片連續(xù)的空間用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，在創(chuàng)建桶的過(guò)程中還會(huì)額外創(chuàng)建一些用于保存溢出數(shù)據(jù)的桶，數(shù)量是 2^(B-4) 個(gè)。初始化完成返回hmap指針。
找到一個(gè) B，使得 map 的裝載因子在正常范圍內(nèi)
Go 語(yǔ)言中讀取 map 有兩種語(yǔ)法：帶 comma 和 不帶 comma。當(dāng)要查詢(xún)的 key 不在 map 里，帶 comma 的用法會(huì)返回一個(gè) bool 型變量提示 key 是否在 map 中；而不帶 comma 的語(yǔ)句則會(huì)返回一個(gè) value 類(lèi)型的零值。如果 value 是 int 型就會(huì)返回 0，如果 value 是 string 類(lèi)型，就會(huì)返回空字符串。
map的查找通過(guò)生成匯編碼可以知道，根據(jù) key 的不同類(lèi)型，編譯器會(huì)將查找函數(shù)用更具體的函數(shù)替換，以?xún)?yōu)化效率：
函數(shù)首先會(huì)檢查 map 的標(biāo)志位 flags。如果 flags 的寫(xiě)標(biāo)志位此時(shí)被置 1 了，說(shuō)明有其他協(xié)程在執(zhí)行“寫(xiě)”操作，進(jìn)而導(dǎo)致程序 panic。這也說(shuō)明了 map 對(duì)協(xié)程是不安全的。
key經(jīng)過(guò)哈希函數(shù)計(jì)算后，得到的哈希值如下（主流64位機(jī)下共 64 個(gè) bit 位）：
m: 桶的個(gè)數(shù)
從buckets 通過(guò) hash m 得到對(duì)應(yīng)的bucket，如果bucket正在擴(kuò)容，并且沒(méi)有擴(kuò)容完成，則從oldbuckets得到對(duì)應(yīng)的bucket
計(jì)算hash所在桶編號(hào)：
用上一步哈希值最后的 5 個(gè) bit 位，也就是 01010 ，值為 10，也就是 10 號(hào)桶（范圍是0~31號(hào)桶）
計(jì)算hash所在的槽位:
用上一步哈希值哈希值的高8個(gè)bit 位，也就是 10010111 ，轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制，也就是151，在 10 號(hào) bucket 中尋找** tophash 值（HOB hash）為 151* 的 槽位**，即為key所在位置，找到了 2 號(hào)槽位，這樣整個(gè)查找過(guò)程就結(jié)束了。
如果在 bucket 中沒(méi)找到，并且 overflow 不為空，還要繼續(xù)去 overflow bucket 中尋找，直到找到或是所有的 key 槽位都找遍了，包括所有的 overflow bucket。
通過(guò)上面找到了對(duì)應(yīng)的槽位，這里我們?cè)僭敿?xì)分析下key/value值是如何獲取的：
bucket 里 key 的起始地址就是 unsafe.Pointer(b)+dataOffset。第 i 個(gè) key 的地址就要在此基礎(chǔ)上跨過(guò) i 個(gè) key 的大小；而我們又知道，value 的地址是在所有 key 之后，因此第 i 個(gè) value 的地址還需要加上所有 key 的偏移。
通過(guò)匯編語(yǔ)言可以看到，向 map 中插入或者修改 key，最終調(diào)用的是 mapassign 函數(shù)。
實(shí)際上插入或修改 key 的語(yǔ)法是一樣的，只不過(guò)前者操作的 key 在 map 中不存在，而后者操作的 key 存在 map 中。
mapassign 有一個(gè)系列的函數(shù)，根據(jù) key 類(lèi)型的不同，編譯器會(huì)將其優(yōu)化為相應(yīng)的“快速函數(shù)”。
我們只用研究最一般的賦值函數(shù) mapassign 。
map的賦值會(huì)附帶著map的擴(kuò)容和遷移，map的擴(kuò)容只是將底層數(shù)組擴(kuò)大了一倍，并沒(méi)有進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移，數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)移是在擴(kuò)容后逐步進(jìn)行的，在遷移的過(guò)程中每進(jìn)行一次賦值（access或者delete）會(huì)至少做一次遷移工作。
1.判斷map是否為nil
每一次進(jìn)行賦值/刪除操作時(shí)，只要oldbuckets != nil 則認(rèn)為正在擴(kuò)容，會(huì)做一次遷移工作，下面會(huì)詳細(xì)說(shuō)下遷移過(guò)程
根據(jù)上面查找過(guò)程，查找key所在位置，如果找到則更新，沒(méi)找到則找空位插入即可
經(jīng)過(guò)前面迭代尋找動(dòng)作，若沒(méi)有找到可插入的位置，意味著需要擴(kuò)容進(jìn)行插入，下面會(huì)詳細(xì)說(shuō)下擴(kuò)容過(guò)程
通過(guò)匯編語(yǔ)言可以看到，向 map 中刪除 key，最終調(diào)用的是 mapdelete 函數(shù)
刪除的邏輯相對(duì)比較簡(jiǎn)單，大多函數(shù)在賦值操作中已經(jīng)用到過(guò)，核心還是找到 key 的具體位置。尋找過(guò)程都是類(lèi)似的，在 bucket 中挨個(gè) cell 尋找。找到對(duì)應(yīng)位置后，對(duì) key 或者 value 進(jìn)行“清零”操作，將 count 值減 1，將對(duì)應(yīng)位置的 tophash 值置成 Empty
再來(lái)說(shuō)觸發(fā) map 擴(kuò)容的時(shí)機(jī)：在向 map 插入新 key 的時(shí)候，會(huì)進(jìn)行條件檢測(cè)，符合下面這 2 個(gè)條件，就會(huì)觸發(fā)擴(kuò)容：
1、裝載因子超過(guò)閾值
源碼里定義的閾值是 6.5 (loadFactorNum/loadFactorDen)，是經(jīng)過(guò)測(cè)試后取出的一個(gè)比較合理的因子
我們知道，每個(gè) bucket 有 8 個(gè)空位，在沒(méi)有溢出，且所有的桶都裝滿(mǎn)了的情況下，裝載因子算出來(lái)的結(jié)果是 8。因此當(dāng)裝載因子超過(guò) 6.5 時(shí)，表明很多 bucket 都快要裝滿(mǎn)了，查找效率和插入效率都變低了。在這個(gè)時(shí)候進(jìn)行擴(kuò)容是有必要的。
對(duì)于條件 1，元素太多，而 bucket 數(shù)量太少，很簡(jiǎn)單：將 B 加 1，bucket 最大數(shù)量( 2^B )直接變成原來(lái) bucket 數(shù)量的 2 倍。于是，就有新老 bucket 了。注意，這時(shí)候元素都在老 bucket 里，還沒(méi)遷移到新的 bucket 來(lái)。新 bucket 只是最大數(shù)量變?yōu)樵瓉?lái)最大數(shù)量的 2 倍( 2^B * 2 ) 。
2、overflow 的 bucket 數(shù)量過(guò)多
在裝載因子比較小的情況下，這時(shí)候 map 的查找和插入效率也很低，而第 1 點(diǎn)識(shí)別不出來(lái)這種情況。表面現(xiàn)象就是計(jì)算裝載因子的分子比較小，即 map 里元素總數(shù)少，但是 bucket 數(shù)量多（真實(shí)分配的 bucket 數(shù)量多，包括大量的 overflow bucket）
不難想像造成這種情況的原因：不停地插入、刪除元素。先插入很多元素，導(dǎo)致創(chuàng)建了很多 bucket，但是裝載因子達(dá)不到第 1 點(diǎn)的臨界值，未觸發(fā)擴(kuò)容來(lái)緩解這種情況。之后，刪除元素降低元素總數(shù)量，再插入很多元素，導(dǎo)致創(chuàng)建很多的 overflow bucket，但就是不會(huì)觸發(fā)第 1 點(diǎn)的規(guī)定，你能拿我怎么辦？overflow bucket 數(shù)量太多，導(dǎo)致 key 會(huì)很分散，查找插入效率低得嚇人，因此出臺(tái)第 2 點(diǎn)規(guī)定。這就像是一座空城，房子很多，但是住戶(hù)很少，都分散了，找起人來(lái)很困難
對(duì)于條件 2，其實(shí)元素沒(méi)那么多，但是 overflow bucket 數(shù)特別多，說(shuō)明很多 bucket 都沒(méi)裝滿(mǎn)。解決辦法就是開(kāi)辟一個(gè)新 bucket 空間，將老 bucket 中的元素移動(dòng)到新 bucket，使得同一個(gè) bucket 中的 key 排列地更緊密。這樣，原來(lái)，在 overflow bucket 中的 key 可以移動(dòng)到 bucket 中來(lái)。結(jié)果是節(jié)省空間，提高 bucket 利用率，map 的查找和插入效率自然就會(huì)提升。
由于 map 擴(kuò)容需要將原有的 key/value 重新搬遷到新的內(nèi)存地址，如果有大量的 key/value 需要搬遷，會(huì)非常影響性能。因此 Go map 的擴(kuò)容采取了一種稱(chēng)為“漸進(jìn)式”的方式，原有的 key 并不會(huì)一次性搬遷完畢，每次最多只會(huì)搬遷 2 個(gè) bucket。
上面說(shuō)的 hashGrow() 函數(shù)實(shí)際上并沒(méi)有真正地“搬遷”，它只是分配好了新的 buckets，并將老的 buckets 掛到了 oldbuckets 字段上。真正搬遷 buckets 的動(dòng)作在 growWork() 函數(shù)中，而調(diào)用 growWork() 函數(shù)的動(dòng)作是在 mapassign 和 mapdelete 函數(shù)中。也就是插入或修改、刪除 key 的時(shí)候，都會(huì)嘗試進(jìn)行搬遷 buckets 的工作。先檢查 oldbuckets 是否搬遷完畢，具體來(lái)說(shuō)就是檢查 oldbuckets 是否為 nil。
如果未遷移完畢，賦值/刪除的時(shí)候，擴(kuò)容完畢后（預(yù)分配內(nèi)存），不會(huì)馬上就進(jìn)行遷移。而是采取 增量擴(kuò)容 的方式，當(dāng)有訪(fǎng)問(wèn)到具體 bukcet 時(shí)，才會(huì)逐漸的進(jìn)行遷移（將 oldbucket 遷移到 bucket）
nevacuate 標(biāo)識(shí)的是當(dāng)前的進(jìn)度，如果都搬遷完，應(yīng)該和2^B的長(zhǎng)度是一樣的
在evacuate 方法實(shí)現(xiàn)是把這個(gè)位置對(duì)應(yīng)的bucket，以及其沖突鏈上的數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)移到新的buckets上。
轉(zhuǎn)移的判斷直接通過(guò)tophash 就可以，判斷tophash中第一個(gè)hash值即可
遍歷的過(guò)程，就是按順序遍歷 bucket，同時(shí)按順序遍歷 bucket 中的 key。
map遍歷是無(wú)序的，如果想實(shí)現(xiàn)有序遍歷，可以先對(duì)key進(jìn)行排序
為什么遍歷 map 是無(wú)序的？
如果發(fā)生過(guò)遷移，key 的位置發(fā)生了重大的變化，有些 key 飛上高枝，有些 key 則原地不動(dòng)。這樣，遍歷 map 的結(jié)果就不可能按原來(lái)的順序了。
如果就一個(gè)寫(xiě)死的 map，不會(huì)向 map 進(jìn)行插入刪除的操作，按理說(shuō)每次遍歷這樣的 map 都會(huì)返回一個(gè)固定順序的 key/value 序列吧。但是 Go 杜絕了這種做法，因?yàn)檫@樣會(huì)給新手程序員帶來(lái)誤解，以為這是一定會(huì)發(fā)生的事情，在某些情況下，可能會(huì)釀成大錯(cuò)。
Go 做得更絕，當(dāng)我們?cè)诒闅v map 時(shí)，并不是固定地從 0 號(hào) bucket 開(kāi)始遍歷，每次都是從一個(gè)**隨機(jī)值序號(hào)的 bucket 開(kāi)始遍歷，并且是從這個(gè) bucket 的一個(gè) 隨機(jī)序號(hào)的 cell **開(kāi)始遍歷。這樣，即使你是一個(gè)寫(xiě)死的 map，僅僅只是遍歷它，也不太可能會(huì)返回一個(gè)固定序列的 key/value 對(duì)了。
golang中的傳值或傳引用
按數(shù)據(jù)類(lèi)別有以下幾種數(shù)據(jù)類(lèi)型：
按存儲(chǔ)方式也有兩大類(lèi)數(shù)據(jù)類(lèi)型：
值類(lèi)型：變量直接存儲(chǔ)值。值類(lèi)型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在棧內(nèi)存空間中，棧在函數(shù)調(diào)f返回后，內(nèi)存會(huì)被釋放。
引用類(lèi)型：變量存儲(chǔ)的是一個(gè)地址，這個(gè)地址存儲(chǔ)最終的值。引用數(shù)據(jù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在堆內(nèi)存空間中，通過(guò) GC 回收。
函數(shù)調(diào)用時(shí)申明的基礎(chǔ)類(lèi)型均為值傳遞，如int,string,數(shù)組等,數(shù)據(jù)傳入函數(shù)后會(huì)重新copy一份，函數(shù)內(nèi)的修改不會(huì)影響外面的變量，外部變量的修改也不會(huì)影響函數(shù)類(lèi)的變量。
func main () {
myvar := [ 4 ] string {" test0 ", " test1 ", " test3 ", " test4 "}
go Test (myvar)
for i := 1 ; i
【Go參數(shù)傳遞：值類(lèi)型、引用類(lèi)型和指針類(lèi)型】
修改參數(shù)
值類(lèi)型
指針類(lèi)型
引用類(lèi)型
chan
類(lèi)型零值
總結(jié) ：在Go語(yǔ)言中， 函數(shù)的參數(shù)傳遞只有值傳遞 ，而且傳遞的實(shí)參都是原始數(shù)據(jù)的一份拷貝。如果拷貝的內(nèi)容是值類(lèi)型的，那么在函數(shù)中無(wú)法修改原始數(shù)據(jù)，如果拷貝的內(nèi)容是指針(或者可以理解為引用類(lèi)型)，那么可以在函數(shù)中修改原始數(shù)據(jù)。
Go 語(yǔ)言?xún)?nèi)存管理（三）：逃逸分析
Go 語(yǔ)言較之 C 語(yǔ)言一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)就是自帶 GC 功能，可 GC 并不是沒(méi)有代價(jià)的。寫(xiě) C 語(yǔ)言的時(shí)候，在一個(gè)函數(shù)內(nèi)聲明的變量，在函數(shù)退出后會(huì)自動(dòng)釋放掉，因?yàn)檫@些變量分配在棧上。如果你期望變量的數(shù)據(jù)可以在函數(shù)退出后仍然能被訪(fǎng)問(wèn)，就需要調(diào)用 malloc 方法在堆上申請(qǐng)內(nèi)存，如果程序不再需要這塊內(nèi)存了，再調(diào)用 free 方法釋放掉。Go 語(yǔ)言不需要你主動(dòng)調(diào)用 malloc 來(lái)分配堆空間，編譯器會(huì)自動(dòng)分析，找出需要 malloc 的變量，使用堆內(nèi)存。編譯器的這個(gè)分析過(guò)程就叫做逃逸分析。
所以你在一個(gè)函數(shù)中通過(guò) dict := make(map[string]int) 創(chuàng)建一個(gè) map 變量，其背后的數(shù)據(jù)是放在棧空間上還是堆空間上，是不一定的。這要看編譯器分析的結(jié)果。
可逃逸分析并不是百分百準(zhǔn)確的，它有缺陷。有的時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)有些變量其實(shí)在棧空間上分配完全沒(méi)問(wèn)題的，但編譯后程序還是把這些數(shù)據(jù)放在了堆上。如果你了解 Go 語(yǔ)言編譯器逃逸分析的機(jī)制，在寫(xiě)代碼的時(shí)候就可以有意識(shí)地繞開(kāi)這些缺陷，使你的程序更高效。
Go 語(yǔ)言雖然在內(nèi)存管理方面降低了編程門(mén)檻，即使你不了解堆棧也能正常開(kāi)發(fā)，但如果你要在性能上較真的話(huà)，還是要掌握這些基礎(chǔ)知識(shí)。
這里不對(duì)堆內(nèi)存和棧內(nèi)存的區(qū)別做太多闡述。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是， 棧分配廉價(jià)，堆分配昂貴。 棧空間會(huì)隨著一個(gè)函數(shù)的結(jié)束自動(dòng)釋放，堆空間需要時(shí)間 GC 模塊不斷地跟蹤掃描回收。如果對(duì)這兩個(gè)概念有些迷糊，建議閱讀下面 2 個(gè)文章：
這里舉一個(gè)小例子，來(lái)對(duì)比下堆棧的差別：
stack 函數(shù)中的變量 i 在函數(shù)退出會(huì)自動(dòng)釋放；而 heap 函數(shù)返回的是對(duì)變量 i 的引用，也就是說(shuō) heap() 退出后，表示變量 i 還要能被訪(fǎng)問(wèn)，它會(huì)自動(dòng)被分配到堆空間上。
他們編譯出來(lái)的代碼如下：
邏輯的復(fù)雜度不言而喻，從上面的匯編中可看到， heap() 函數(shù)調(diào)用了 runtime.newobject() 方法，它會(huì)調(diào)用 mallocgc 方法從 mcache 上申請(qǐng)內(nèi)存，申請(qǐng)的內(nèi)部邏輯前面文章已經(jīng)講述過(guò)。堆內(nèi)存分配不僅分配上邏輯比棧空間分配復(fù)雜，它最致命的是會(huì)帶來(lái)很大的管理成本，Go 語(yǔ)言要消耗很多的計(jì)算資源對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記回收（也就是 GC 成本）。
Go 編輯器會(huì)自動(dòng)幫我們找出需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配的變量，它是在編譯時(shí)追蹤一個(gè)變量的生命周期，如果能確認(rèn)一個(gè)數(shù)據(jù)只在函數(shù)空間內(nèi)訪(fǎng)問(wèn)，不會(huì)被外部使用，則使用棧空間，否則就要使用堆空間。
我們?cè)? go build 編譯代碼時(shí)，可使用 -gcflags '-m' 參數(shù)來(lái)查看逃逸分析日志。
以上面的兩個(gè)函數(shù)為例，編譯的日志輸出是：
日志中的 i escapes to heap 表示該變量數(shù)據(jù)逃逸到了堆上。
需要使用堆空間，所以逃逸，這沒(méi)什么可爭(zhēng)議的。但編譯器有時(shí)會(huì)將 不需要 使用堆空間的變量，也逃逸掉。這里是容易出現(xiàn)性能問(wèn)題的大坑。網(wǎng)上有很多相關(guān)文章，列舉了一些導(dǎo)致逃逸情況，其實(shí)總結(jié)起來(lái)就一句話(huà)：
多級(jí)間接賦值容易導(dǎo)致逃逸 。
這里的多級(jí)間接指的是，對(duì)某個(gè)引用類(lèi)對(duì)象中的引用類(lèi)成員進(jìn)行賦值。Go 語(yǔ)言中的引用類(lèi)數(shù)據(jù)類(lèi)型有 func , interface , slice , map , chan , *Type(指針) 。
記住公式 Data.Field = Value ，如果 Data , Field 都是引用類(lèi)的數(shù)據(jù)類(lèi)型，則會(huì)導(dǎo)致 Value 逃逸。這里的等號(hào) = 不單單只賦值，也表示參數(shù)傳遞。
根據(jù)公式，我們假設(shè)一個(gè)變量 data 是以下幾種類(lèi)型，相應(yīng)的可以得出結(jié)論：
下面給出一些實(shí)際的例子：
如果變量值是一個(gè)函數(shù)，函數(shù)的參數(shù)又是引用類(lèi)型，則傳遞給它的參數(shù)都會(huì)逃逸。
上例中 te 的類(lèi)型是 func(*int) ，屬于引用類(lèi)型，參數(shù) *int 也是引用類(lèi)型，則調(diào)用 te(j) 形成了為 te 的參數(shù)(成員) *int 賦值的現(xiàn)象，即 te.i = j 會(huì)導(dǎo)致逃逸。代碼中其他幾種調(diào)用都沒(méi)有形成 多級(jí)間接賦值 情況。
同理，如果函數(shù)的參數(shù)類(lèi)型是 slice , map 或 interface{} 都會(huì)導(dǎo)致參數(shù)逃逸。
匿名函數(shù)的調(diào)用也是一樣的，它本質(zhì)上也是一個(gè)函數(shù)變量。有興趣的可以自己測(cè)試一下。
只要使用了 Interface 類(lèi)型(不是 interafce{} )，那么賦值給它的變量一定會(huì)逃逸。因?yàn)? interfaceVariable.Method() 先是間接的定位到它的實(shí)際值，再調(diào)用實(shí)際值的同名方法，執(zhí)行時(shí)實(shí)際值作為參數(shù)傳遞給方法。相當(dāng)于 interfaceVariable.Method.this = realValue
向 channel 中發(fā)送數(shù)據(jù)，本質(zhì)上就是為 channel 內(nèi)部的成員賦值，就像給一個(gè) slice 中的某一項(xiàng)賦值一樣。所以 chan *Type , chan map[Type]Type , chan []Type , chan interface{} 類(lèi)型都會(huì)導(dǎo)致發(fā)送到 channel 中的數(shù)據(jù)逃逸。
這本來(lái)也是情理之中的，發(fā)送給 channel 的數(shù)據(jù)是要與其他函數(shù)分享的，為了保證發(fā)送過(guò)去的指針依然可用，只能使用堆分配。
可變參數(shù)如 func(arg ...string) 實(shí)際與 func(arg []string) 是一樣的，會(huì)增加一層訪(fǎng)問(wèn)路徑。這也是 fmt.Sprintf 總是會(huì)使參數(shù)逃逸的原因。
例子非常多，這里不能一一列舉，我們只需要記住分析方法就好，即，2 級(jí)或更多級(jí)的訪(fǎng)問(wèn)賦值會(huì) 容易 導(dǎo)致數(shù)據(jù)逃逸。這里加上 容易 二字是因?yàn)殡S著語(yǔ)言的發(fā)展，相信這些問(wèn)題會(huì)被慢慢解決，但現(xiàn)階段，這個(gè)可以作為我們分析逃逸現(xiàn)象的依據(jù)。
下面代碼中包含 2 種很常規(guī)的寫(xiě)法，但他們卻有著很大的性能差距，建議自己想下為什么。
Benchmark 和 pprof 給出的結(jié)果:
熟悉堆棧概念可以讓我們更容易看透 Go 程序的性能問(wèn)題，并進(jìn)行優(yōu)化。
多級(jí)間接賦值會(huì)導(dǎo)致 Go 編譯器出現(xiàn)不必要的逃逸，在一些情況下可能我們只需要修改一下數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就會(huì)使性能有大幅提升。這也是很多人不推薦在 Go 中使用指針的原因，因?yàn)樗鼤?huì)增加一級(jí)訪(fǎng)問(wèn)路徑，而 map , slice , interface{} 等類(lèi)型是不可避免要用到的，為了減少不必要的逃逸，只能拿指針開(kāi)刀了。
大多數(shù)情況下，性能優(yōu)化都會(huì)為程序帶來(lái)一定的復(fù)雜度。建議實(shí)際項(xiàng)目中還是怎么方便怎么寫(xiě)，功能完成后通過(guò)性能分析找到瓶頸所在，再對(duì)局部進(jìn)行優(yōu)化。
Go語(yǔ)言基礎(chǔ)語(yǔ)法（一）
本文介紹一些Go語(yǔ)言的基礎(chǔ)語(yǔ)法。
先來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)單的go語(yǔ)言代碼：
go語(yǔ)言的注釋方法：
代碼執(zhí)行結(jié)果：
下面來(lái)進(jìn)一步介紹go的基礎(chǔ)語(yǔ)法。
go語(yǔ)言中格式化輸出可以使用 fmt 和 log 這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，
常用方法：
示例代碼：
執(zhí)行結(jié)果：
更多格式化方法可以訪(fǎng)問(wèn)中的fmt包。
log包實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單的日志服務(wù)，也提供了一些格式化輸出的方法。
執(zhí)行結(jié)果：
下面來(lái)介紹一下go的數(shù)據(jù)類(lèi)型
下表列出了go語(yǔ)言的數(shù)據(jù)類(lèi)型：
int、float、bool、string、數(shù)組和struct屬于值類(lèi)型，這些類(lèi)型的變量直接指向存在內(nèi)存中的值；slice、map、chan、pointer等是引用類(lèi)型，存儲(chǔ)的是一個(gè)地址，這個(gè)地址存儲(chǔ)最終的值。
常量是在程序編譯時(shí)就確定下來(lái)的值，程序運(yùn)行時(shí)無(wú)法改變。
執(zhí)行結(jié)果：
執(zhí)行結(jié)果：
Go 語(yǔ)言的運(yùn)算符主要包括算術(shù)運(yùn)算符、關(guān)系運(yùn)算符、邏輯運(yùn)算符、位運(yùn)算符、賦值運(yùn)算符以及指針相關(guān)運(yùn)算符。
算術(shù)運(yùn)算符：
關(guān)系運(yùn)算符：
邏輯運(yùn)算符：
位運(yùn)算符：
賦值運(yùn)算符：
指針相關(guān)運(yùn)算符：
下面介紹一下go語(yǔ)言中的if語(yǔ)句和switch語(yǔ)句。另外還有一種控制語(yǔ)句叫select語(yǔ)句，通常與通道聯(lián)用，這里不做介紹。
if語(yǔ)法格式如下：
if ... else ：
else if：
示例代碼：
語(yǔ)法格式：
另外，添加 fallthrough 會(huì)強(qiáng)制執(zhí)行后面的 case 語(yǔ)句，不管下一條case語(yǔ)句是否為true。
示例代碼：
執(zhí)行結(jié)果：
下面介紹幾種循環(huán)語(yǔ)句：
執(zhí)行結(jié)果：
執(zhí)行結(jié)果：
也可以通過(guò)標(biāo)記退出循環(huán)：
--THE END--
網(wǎng)站欄目：go語(yǔ)言的引用類(lèi)型,go語(yǔ)言的引用類(lèi)型有哪些
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