关于golang:用-Go-map-要注意这个细节避免依赖他

3次阅读

共计 3788 个字符,预计需要花费 10 分钟才能阅读完成。

大家好,我是煎鱼。

最近又有同学问我这个日经话题,想转他文章时,后果发现我的公众号居然没有发过,因而明天我再唠叨两句,好让大家避开这个“坑”。

有的小伙伴没注意过 Go map 输入、遍历程序,认为它是稳固的有序的,会在业务程序中间接依赖这个后果集程序,后果栽了个大跟头,吃了线上 BUG。

有的小伙伴晓得是无序的,但却不晓得为什么, 有的却了解谬误?

明天通过本文,咱们将揭开 for range map 输入的“神秘”面纱,看看它外部实现到底是怎么样的,程序到底是怎么样?

开始吸鱼之路。

前言

例子如下:

func main() {m := make(map[int32]string)
    m[0] = "EDDYCJY1"
    m[1] = "EDDYCJY2"
    m[2] = "EDDYCJY3"
    m[3] = "EDDYCJY4"
    m[4] = "EDDYCJY5"

    for k, v := range m {log.Printf("k: %v, v: %v", k, v)
    }
}

假如运行这段代码,输入的后果是怎么样?是有序,还是无序输入呢?

k: 3, v: EDDYCJY4
k: 4, v: EDDYCJY5
k: 0, v: EDDYCJY1
k: 1, v: EDDYCJY2
k: 2, v: EDDYCJY3

从输入后果上来讲,是非固定程序输入的,也就是每次都不一样。但这是为什么呢?

首先 倡议你先本人想想起因。其次我在面试时听过一些说法。有人说因为是哈希的所以就是无(乱)序等等说法。过后我是有点???

这也是这篇文章呈现的起因,心愿大家能够一起研究一下,理清这个问题:)

看一下汇编

    ...
    0x009b 00155 (main.go:11)    LEAQ    type.map[int32]string(SB), AX
    0x00a2 00162 (main.go:11)    PCDATA    $2, $0
    0x00a2 00162 (main.go:11)    MOVQ    AX, (SP)
    0x00a6 00166 (main.go:11)    PCDATA    $2, $2
    0x00a6 00166 (main.go:11)    LEAQ    ""..autotmp_3+24(SP), AX
    0x00ab 00171 (main.go:11)    PCDATA    $2, $0
    0x00ab 00171 (main.go:11)    MOVQ    AX, 8(SP)
    0x00b0 00176 (main.go:11)    PCDATA    $2, $2
    0x00b0 00176 (main.go:11)    LEAQ    ""..autotmp_2+72(SP), AX
    0x00b5 00181 (main.go:11)    PCDATA    $2, $0
    0x00b5 00181 (main.go:11)    MOVQ    AX, 16(SP)
    0x00ba 00186 (main.go:11)    CALL    runtime.mapiterinit(SB)
    0x00bf 00191 (main.go:11)    JMP    207
    0x00c1 00193 (main.go:11)    PCDATA    $2, $2
    0x00c1 00193 (main.go:11)    LEAQ    ""..autotmp_2+72(SP), AX
    0x00c6 00198 (main.go:11)    PCDATA    $2, $0
    0x00c6 00198 (main.go:11)    MOVQ    AX, (SP)
    0x00ca 00202 (main.go:11)    CALL    runtime.mapiternext(SB)
    0x00cf 00207 (main.go:11)    CMPQ    ""..autotmp_2+72(SP), $0
    0x00d5 00213 (main.go:11)    JNE    193
    ...

咱们大抵看一下整体过程,重点解决 Go map 循环迭代的是两个 runtime 办法,如下:

  • runtime.mapiterinit
  • runtime.mapiternext

但你可能会想,明明用的是 for range 进行循环迭代,怎么呈现了这两个函数,怎么回事?

看一下转换后

var hiter map_iteration_struct
for mapiterinit(type, range, &hiter); hiter.key != nil; mapiternext(&hiter) {
    index_temp = *hiter.key
    value_temp = *hiter.val
    index = index_temp
    value = value_temp
    original body
}

实际上编译器对于 slice 和 map 的循环迭代有不同的实现形式,并不是 for 一扔就完事了,还做了一些附加动作进行解决。而上述代码就是 for range map 在编译器开展后的伪实现

看一下源码

runtime.mapiterinit

func mapiterinit(t *maptype, h *hmap, it *hiter) {
    ...
    it.t = t
    it.h = h
    it.B = h.B
    it.buckets = h.buckets
    if t.bucket.kind&kindNoPointers != 0 {h.createOverflow()
        it.overflow = h.extra.overflow
        it.oldoverflow = h.extra.oldoverflow
    }

    r := uintptr(fastrand())
    if h.B > 31-bucketCntBits {r += uintptr(fastrand()) << 31
    }
    it.startBucket = r & bucketMask(h.B)
    it.offset = uint8(r >> h.B & (bucketCnt - 1))
    it.bucket = it.startBucket
    ...

    mapiternext(it)
}

通过对 mapiterinit 办法浏览,可得悉其主要用途是在 map 进行遍历迭代时 进行初始化动作。共有三个形参,用于读取以后哈希表的类型信息、以后哈希表的存储信息和以后遍历迭代的数据

为什么

咱们关注到源码中 fastrand 的局部,这个办法名,是不是迷之眼生。没错,它是一个生成随机数的办法。再看看上下文:

...
// decide where to start
r := uintptr(fastrand())
if h.B > 31-bucketCntBits {r += uintptr(fastrand()) << 31
}
it.startBucket = r & bucketMask(h.B)
it.offset = uint8(r >> h.B & (bucketCnt - 1))

// iterator state
it.bucket = it.startBucket

在这段代码中,它生成了随机数。用于决定从哪里开始循环迭代。更具体的话就是依据随机数,抉择一个桶地位作为起始点进行遍历迭代

因而每次从新 for range map,你见到的后果都是不一样的。那是因为它的起始地位基本就不固定!

runtime.mapiternext

func mapiternext(it *hiter) {
    ...
    for ; i < bucketCnt; i++ {
        ...
        k := add(unsafe.Pointer(b), dataOffset+uintptr(offi)*uintptr(t.keysize))
        v := add(unsafe.Pointer(b), dataOffset+bucketCnt*uintptr(t.keysize)+uintptr(offi)*uintptr(t.valuesize))
        ...
        if (b.tophash[offi] != evacuatedX && b.tophash[offi] != evacuatedY) ||
            !(t.reflexivekey || alg.equal(k, k)) {
            ...
            it.key = k
            it.value = v
        } else {rk, rv := mapaccessK(t, h, k)
            if rk == nil {continue // key has been deleted}
            it.key = rk
            it.value = rv
        }
        it.bucket = bucket
        if it.bptr != b {it.bptr = b}
        it.i = i + 1
        it.checkBucket = checkBucket
        return
    }
    b = b.overflow(t)
    i = 0
    goto next
}

在上大节中,咱们曾经选定了起始桶的地位。接下来就是通过 mapiternext 进行 具体的循环遍历动作。该办法次要波及如下:

  • 从已选定的桶中开始进行遍历,寻找桶中的下一个元素进行解决
  • 如果桶曾经遍历完,则对溢出桶 overflow buckets 进行遍历解决

通过对本办法的浏览,可得悉其对 buckets 的 遍历规定 以及对于扩容的一些解决(这不是本文重点。因而没有具体开展)

总结

在本文开始,咱们先提出外围探讨点:“为什么 Go map 遍历输入是不固定程序?”。

通过这一番剖析,起因也很简单明了。就是 for range map 在开始解决循环逻辑的时候,就做了随机收获 …

你想问为什么要这么做?

当然是官网无意为之,因为 Go 在晚期(1.0)的时候,虽是稳固迭代的,但从后果来讲,其实是无奈保障每个 Go 版本迭代遍历规定都是一样的。而这将会导致可移植性问题。

因而,改之。也请不要依赖 …

若有任何疑难欢送评论区反馈和交换,最好的关系是相互成就 ,各位的 点赞 就是煎鱼创作的最大能源,感激反对。

文章继续更新,能够微信搜【脑子进煎鱼了】浏览,回复【000】有我筹备的一线大厂面试算法题解和材料。

本文 GitHub github.com/eddycjy/blog 已收录,欢送 Star 催更。

参考

  • Go maps in action
正文完
 0