您好,登錄后才能下訂單哦!
本文小編為大家詳細(xì)介紹“golang map如何實現(xiàn)”,內(nèi)容詳細(xì),步驟清晰,細(xì)節(jié)處理妥當(dāng),希望這篇“golang map如何實現(xiàn)”文章能幫助大家解決疑惑,下面跟著小編的思路慢慢深入,一起來學(xué)習(xí)新知識吧。
哈希表的概念
哈希表是一種以鍵值對存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。它通過哈希函數(shù)將鍵映射到一個數(shù)組索引,使得對操作哈希表內(nèi)數(shù)據(jù)的訪問變得更加高效。
哈希函數(shù)將傳遞給它的值計算為一個較小的固定長度值,這個值唯一地標(biāo)識了這個鍵(這種稱作哈希碼)。這個哈希碼被使用作為數(shù)組索引。
哈希函數(shù)存在一些問題。一是哈希碰撞,即不同的鍵映射到相同的數(shù)組索引,需要采用解決哈希碰撞的方式來解決。另一種問題是哈希函數(shù)的不足,它可能無法準(zhǔn)確地計算值的哈希碼,導(dǎo)致哈希表中的數(shù)據(jù)分布不均。
Golang map的結(jié)構(gòu)
在Golang中,map是一種結(jié)構(gòu),它的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是哈希表。具體來說,map由以下三個字段組成:
type hmap struct {
count int
flags uint32
B uint8
hash0 uint32
buckets unsafe.Pointer // 指向一個桶數(shù)組
oldbuckets unsafe.Pointer // 用于擴容時的桶數(shù)組
nevacuate uintptr // 當(dāng)前將要被載入到oldbuckets的指針位置
extra *mapextra
}
其中,count表示map中的元素數(shù)量;flags用于記錄map的狀態(tài),包括是否刪除、是否迭代中等;B表示桶數(shù)組的長度,即2的B次方;hash0記錄的是哈希種子,用于哈希函數(shù)的計算。
buckets是一個指針,它指向一個桶數(shù)組。桶數(shù)組的格式如下:
type bmap struct {
tophash [bucketCnt]uint8
data [1]struct{ key, value interface{} }
}
其中,tophash是一個長度為bucketCnt的數(shù)組,每個元素表示bmap中的一個元素,它的值是一個整數(shù),用于定位data中的鍵值對。data是一個長度為1的數(shù)組,其中包含一個鍵值對。鍵值對的格式如下:
type iface struct {
tab *itab
data unsafe.Pointer
}
type itab struct {
inter *interfacetype
_type *_type
link *itab
bad int32
inhash int32 // 是否在哈希表中
funcbucket uintptr
__hash uintptr // 哈希函數(shù)(方法)
__eq uintptr // 判斷是否相等的函數(shù)(方法)
}
其中,data字段是一個指向iface結(jié)構(gòu)體的指針,iface結(jié)構(gòu)體包含一個指向存儲鍵值對的指針和一個指向類型信息的指針。
Golang map的性能優(yōu)化
Golang map實現(xiàn)的性能優(yōu)化主要分為以下兩個方面:
桶數(shù)組擴容
當(dāng)map中的元素數(shù)量超過桶數(shù)組的容量時,桶數(shù)組需要進(jìn)行擴容。擴容的方式是增加一個新的桶數(shù)組。在下一次訪問map的時候,所有的鍵值對會被重新計算,然后被逐個移動到新的桶數(shù)組中。這個過程叫做rehash。
桶數(shù)組擴容過程中,Golang使用了一個叫做randomized-hashing的技術(shù)。這個技術(shù)通過調(diào)整哈希種子,使得在rehash的時候鍵值對能夠更加均勻地分布在新的桶數(shù)組中,從而減少哈希碰撞。
內(nèi)置的偏向鎖
Golang在map中使用了一種叫做偏向鎖的鎖機制。偏向鎖是一種優(yōu)化技術(shù),當(dāng)鎖只被一個go例程訪問時,它將使用這個goroutine的線程ID進(jìn)行加鎖。這樣,當(dāng)這個go例程需要對鎖進(jìn)行解鎖或重新加鎖時,不需要進(jìn)行線程切換,因為任何其他的go例程都不會訪問這個鎖。
讀到這里,這篇“golang map如何實現(xiàn)”文章已經(jīng)介紹完畢,想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領(lǐng)會,如果想了解更多相關(guān)內(nèi)容的文章,歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。
免責(zé)聲明:本站發(fā)布的內(nèi)容(圖片、視頻和文字)以原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載和分享為主,文章觀點不代表本網(wǎng)站立場,如果涉及侵權(quán)請聯(lián)系站長郵箱:is@yisu.com進(jìn)行舉報,并提供相關(guān)證據(jù),一經(jīng)查實,將立刻刪除涉嫌侵權(quán)內(nèi)容。