go语言数据结构相关的包 go语言的数据类型

golang获取到string和直接赋值strimg不一样

1、 string的定义

公司主营业务:成都网站制作、网站建设、移动网站开发等业务。帮助企业客户真正实现互联网宣传,提高企业的竞争能力。成都创新互联公司是一支青春激扬、勤奋敬业、活力青春激扬、勤奋敬业、活力澎湃、和谐高效的团队。公司秉承以“开放、自由、严谨、自律”为核心的企业文化,感谢他们对我们的高要求,感谢他们从不同领域给我们带来的挑战,让我们激情的团队有机会用头脑与智慧不断的给客户带来惊喜。成都创新互联公司推出丹江口免费做网站回馈大家。

Golang中的string的定义在reflect包下的value.go中,定义如下:

StringHeader 是字符串的运行时表示,其中包含了两个字段,分别是指向数据数组的指针和数组的长度。

// StringHeader is the runtime representation of a string.

// It cannot be used safely or portably and its representation may

// change in a later release.

// Moreover, the Data field is not sufficient to guarantee the data

// it references will not be garbage collected, so programs must keep

// a separate, correctly typed pointer to the underlying data.

type StringHeader struct {

Data uintptr

Len int

}

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2、string不可变

Golang中的字符串是不可变的,不能通过索引下标的方式修改字符串中的数据:

在这里插入图片描述

运行代码,可以看到编译器报错,string是不可变的

在这里插入图片描述

但是能不能进行一些骚操作来改变元素的值呢?

package main

import (

"fmt"

"reflect"

"unsafe"

)

func main() {

a := "hello,world"

b := a[6:]

bptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(b))

fmt.Println(a)

fmt.Println(b)

*(*byte)(unsafe.Pointer(bptr.Data)) = '.'

fmt.Println(a)

fmt.Println(b)

}

// 运行结果

hello,world

world

unexpected fault address 0x49d7e3

fatal error: fault

[signal 0xc0000005 code=0x1 addr=0x49d7e3 pc=0x4779fa]

goroutine 1 [running]:

runtime.throw(0x49c948, 0x5)

C:/Program Files/Go/src/runtime/panic.go:1117 +0x79 fp=0xc0000dbe90 sp=0xc0000dbe60 pc=0x405fd9

runtime.sigpanic()

C:/Program Files/Go/src/runtime/signal_windows.go:245 +0x2d6 fp=0xc0000dbee8 sp=0xc0000dbe90 pc=0x4189f6

main.main()

F:/go_workspace/src/code/string_test/main.go:20 +0x13a fp=0xc0000dbf88 sp=0xc0000dbee8 pc=0x4779fa

runtime.main()

C:/Program Files/Go/src/runtime/proc.go:225 +0x256 fp=0xc0000dbfe0 sp=0xc0000dbf88 pc=0x4087f6

runtime.goexit()

C:/Program Files/Go/src/runtime/asm_amd64.s:1371 +0x1 fp=0xc0000dbfe8 sp=0xc0000dbfe0 pc=0x435da1

Process finished with the exit code 2

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在上面的代码中,因为在go语言中不能进行指针的加减运算,因此取切片,让b的Data指针指向’,'所在的位置。然后把"hello,world"中的逗号改为点,但是发现还是不行,程序直接崩溃了。看来go语言中的指针得到了大大的限制,设计者并不想让程序员过度使用指针来写出一些不安全的代码。

3、使用string给另一个string赋值

Golang中的字符串的赋值并不是拷贝底层的字符串数组,而是数组指针和长度字段的拷贝。例如:当我们定义了一个字符串 a := “hello,world” 然后定义了 b := a 底层所做的操作只是创建了两个StringHeader的结构体,它们的Data字段都指向同一段数据,如下图:

在这里插入图片描述

我们可以利用代码来证实这一点:

package main

import (

"fmt"

"reflect"

"unsafe"

)

func main() {

a := "hello,world"

b := a

fmt.Println(a)

fmt.Println(b)

aptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(a))

bptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(b))

fmt.Println("a ptr:", unsafe.Pointer(aptr.Data))

fmt.Println("b ptr:", unsafe.Pointer(bptr.Data))

}

// 运行结果

hello, world

hello, world

a ptr: 0x6bdb76

b ptr: 0x6bdb76

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在上面的代码中,将a和b转换为StringHeader类型的指针,然后分别打印出,a和b的Data指针的值,发现是相同的

那么如果对a做切片赋值给b呢?

func main() {

a := "hello,world"

b := a[6:]

fmt.Println(a)

fmt.Println(b)

aptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(a))

bptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(b))

fmt.Println("a ptr:", unsafe.Pointer(aptr.Data))

fmt.Println("b ptr:", unsafe.Pointer(bptr.Data))

}

// 运行结果

hello,world

world

a ptr: 0xd4d849

b ptr: 0xd4d84f

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0xd4d849 - 0xd4d84f = 0x000006

显然,也没有分配新的数组并拷贝数据,而是将原字符数组的指针的偏移赋给了b的StringHeader的Data

4、string重新赋值

如果对一个已经赋值的字符串重新赋值,也不会修改原内存空间,而是申请了新的内存空间,对其赋值,并指向新的内存空间。如下图:

在这里插入图片描述

也可以使用代码来证实一下:

package main

import (

"fmt"

"reflect"

"unsafe"

)

func main() {

a := "hello,world"

aptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(a))

fmt.Println("a ptr:", unsafe.Pointer(aptr.Data))

fmt.Println("a len", aptr.Len)

a = "hello,golang"

newAPtr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(a))

fmt.Println("b ptr:", unsafe.Pointer(newAPtr.Data))

fmt.Println("b len:", newAPtr.Len)

}

// 运行结果

a ptr: 0x3ed7f4

a len 11

b ptr: 0x3edb2c

b len: 12

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Golang string 常用方法

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golang中的字符串

在go中rune是一个unicode编码点。 我们都知道UTF-8将字符编码为1-4个字节,比如我们常用的汉字,UTF-8编码为3个字节。所以rune也是int32的别名。

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golang之字符串

Go语言的字符有两种类型: 一种是byte型,或者叫uint8类型,代表了ASCII码的一个字符。 一种是rune类型,或者叫int32类型,代表一个UTF-8字符,当需要处理中文、日文等unicode字符时,则需要用到rune类型。 ...

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Golang的 string 类型

一点睛 字符串就是一串固定长度的字符连接起来的字符序列。Go 的字符串是由单个字节连接起来的。Go语言的字符串的字节使用 UTF-8 编码标识 Unicode 文本。 二 string 使用注意事项和细节 1 Go 语言的字符串的字节使用 UTF-8 编码标识 Unicode 文本,这样 Golang 统一使用 UTF-8 编码,中文乱码问题不会再困扰程序员。 2 字符串一旦赋值了,字符串就不能修改了,在 Go 中字符串是不可变的。 3 字符串的两种表示形式。 a 双引号——会识别转义字符 .

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Golang Strings 官方包常用方法,学会这些够用了

1.判断是否以某字符串打头/结尾 2.字符串分割 3.返回子串索引 4.字符串连接 5.字符串转化为大小写 6.统计某个字符在字符串出现的次数 7.判断字符串的包含关系 8.字符串替换

goland map底层原理

map 是Go语言中基础的数据结构,在日常的使用中经常被用到。但是它底层是如何实现的呢?

总体来说golang的map是hashmap,是使用数组+链表的形式实现的,使用拉链法消除hash冲突。

golang的map由两种重要的结构,hmap和bmap(下文中都有解释),主要就是hmap中包含一个指向bmap数组的指针,key经过hash函数之后得到一个数,这个数低位用于选择bmap(当作bmap数组指针的下表),高位用于放在bmap的[8]uint8数组中,用于快速试错。然后一个bmap可以指向下一个bmap(拉链)。

Golang中map的底层实现是一个散列表,因此实现map的过程实际上就是实现散表的过程。在这个散列表中,主要出现的结构体有两个,一个叫 hmap (a header for a go map),一个叫 bmap (a bucket for a Go map,通常叫其bucket)。这两种结构的样子分别如下所示:

hmap :

图中有很多字段,但是便于理解map的架构,你只需要关心的只有一个,就是标红的字段: buckets数组 。Golang的map中用于存储的结构是bucket数组。而bucket(即bmap)的结构是怎样的呢?

bucket :

相比于hmap,bucket的结构显得简单一些,标红的字段依然是“核心”,我们使用的map中的key和value就存储在这里。“高位哈希值”数组记录的是当前bucket中key相关的“索引”,稍后会详细叙述。还有一个字段是一个指向扩容后的bucket的指针,使得bucket会形成一个链表结构。例如下图:

由此看出hmap和bucket的关系是这样的:

而bucket又是一个链表,所以,整体的结构应该是这样的:

哈希表的特点是会有一个哈希函数,对你传来的key进行哈希运算,得到唯一的值,一般情况下都是一个数值。Golang的map中也有这么一个哈希函数,也会算出唯一的值,对于这个值的使用,Golang也是很有意思。

Golang把求得的值按照用途一分为二:高位和低位。

如图所示,蓝色为高位,红色为低位。 然后低位用于寻找当前key属于hmap中的哪个bucket,而高位用于寻找bucket中的哪个key。上文中提到:bucket中有个属性字段是“高位哈希值”数组,这里存的就是蓝色的高位值,用来声明当前bucket中有哪些“key”,便于搜索查找。 需要特别指出的一点是:我们map中的key/value值都是存到同一个数组中的。数组中的顺序是这样的:

并不是key0/value0/key1/value1的形式,这样做的好处是:在key和value的长度不同的时候,可 以消除padding(内存对齐)带来的空间浪费 。

现在,我们可以得到Go语言map的整个的结构图了:(hash结果的低位用于选择把KV放在bmap数组中的哪一个bmap中,高位用于key的快速预览,用于快速试错)

map的扩容

当以上的哈希表增长的时候,Go语言会将bucket数组的数量扩充一倍,产生一个新的bucket数组,并将旧数组的数据迁移至新数组。

加载因子

判断扩充的条件,就是哈希表中的加载因子(即loadFactor)。

加载因子是一个阈值,一般表示为:散列包含的元素数 除以 位置总数。是一种“产生冲突机会”和“空间使用”的平衡与折中:加载因子越小,说明空间空置率高,空间使用率小,但是加载因子越大,说明空间利用率上去了,但是“产生冲突机会”高了。

每种哈希表的都会有一个加载因子,数值超过加载因子就会为哈希表扩容。

Golang的map的加载因子的公式是:map长度 / 2^B(这是代表bmap数组的长度,B是取的低位的位数)阈值是6.5。其中B可以理解为已扩容的次数。

当Go的map长度增长到大于加载因子所需的map长度时,Go语言就会将产生一个新的bucket数组,然后把旧的bucket数组移到一个属性字段oldbucket中。注意:并不是立刻把旧的数组中的元素转义到新的bucket当中,而是,只有当访问到具体的某个bucket的时候,会把bucket中的数据转移到新的bucket中。

如下图所示:当扩容的时候,Go的map结构体中,会保存旧的数据,和新生成的数组

上面部分代表旧的有数据的bucket,下面部分代表新生成的新的bucket。蓝色代表存有数据的bucket,橘黄色代表空的bucket。

扩容时map并不会立即把新数据做迁移,而是当访问原来旧bucket的数据的时候,才把旧数据做迁移,如下图:

注意:这里并不会直接删除旧的bucket,而是把原来的引用去掉,利用GC清除内存。

map中数据的删除

如果理解了map的整体结构,那么查找、更新、删除的基本步骤应该都很清楚了。这里不再赘述。

值得注意的是,找到了map中的数据之后,针对key和value分别做如下操作:

1

2

3

4

1、如果``key``是一个指针类型的,则直接将其置为空,等待GC清除;

2、如果是值类型的,则清除相关内存。

3、同理,对``value``做相同的操作。

4、最后把key对应的高位值对应的数组index置为空。

Golang数据结构与算法全能战士

今天给大家推荐是由Social Explorer团队开源的gods框架,自称"上帝",听这个名字就很霸气,正确的解释是GoDS(Go Data Structures),是数据结构与算法相关的框架。

全能战士,该框架覆盖了数据结构与算法里,大部分容器、集合类的实现, 比golang 的标准开发包提供更丰富的数据结构。

在Go中实现各种数据结构和算法。

吸取了其他算法库数十年的知识和经验。

通过针对给定的一组问题使用最佳算法和数据结构来避免消耗内存,例如, 在TreeMap的情况下,红黑树避免在内存中保留冗余排序的键数组。

结构良好的库,具有简单的原子操作集,胜任复杂的数据操作。

保持库向后兼容

可参考的例子非常多

可以方便集成到产品中.

没有额外的导入.当实现算法的时候,我们通常要在时间效率与内存消耗之间权衡,我们选择在内存首先的情况下,不断优化得到最好的时间效率;线程安全不是重点,应该在更高的应用层上处理。

囊括了列表,栈,图,树等基本数据结构 ,集合实现了HashSet, TreeSet, LinkedHashSet,列表实现ArrayList, SinglyLinkedList, DoublyLinkedList,对栈实现LinkedListStack, ArrayStack,图实现了HashMap, TreeMap, HashBidiMap, TreeBidiMap, LinkedHashMap,树实现了RedBlackTree, AVLTree, BTree,BinaryHeap,都经过性能测试的考验,值得信赖。

对于Golang开发而言,gods对底层数据结构做很好的封装,Social Explorer团队在数据处理领域,数据可视化领域有极具竞争力的产品,相信在数据处理领域有很深的积淀,才创造这么优秀的框架,由于篇幅限制,相关图片展示效果不好,感兴趣的上官网去看看。

官网:

GitHub

希望大家能从emirpasic/gods学到有价值的东西。

愿我们在Go 语言的学习之路上 从此结伴而行

golang中bufio包

一、介绍go标准库中的bufio

最近用golang写了一个处理文件的脚本,由于其中涉及到了文件读写,开始使用golang中的 io 包,后来发现golang 中提供了一个bufio的包,使用这个包可以大幅提高文件读写的效率,于是在网上搜索同样的文件读写为什么bufio 要比io 的读写更快速呢?根据网上的资料和阅读源码,以下来详细解释下bufio的高效如何实现的。

bufio 包介绍

bufio包实现了有缓冲的I/O。它包装一个io.Reader或io.Writer接口对象,创建另一个也实现了该接口,且同时还提供了缓冲和一些文本I/O的帮助函数的对象。

以上为官方包的介绍,在其中我们能了解到的信息如下:

bufio 是通过缓冲来提高效率

简单的说就是,把文件读取进缓冲(内存)之后再读取的时候就可以避免文件系统的io 从而提高速度。同理,在进行写操作时,先把文件写入缓冲(内存),然后由缓冲写入文件系统。看完以上解释有人可能会表示困惑了,直接把 内容-文件 和 内容-缓冲-文件相比, 缓冲区好像没有起到作用嘛。其实缓冲区的设计是为了存储多次的写入,最后一口气把缓冲区内容写入文件。下面会详细解释

bufio 封装了io.Reader或io.Writer接口对象,并创建另一个也实现了该接口的对象

io.Reader或io.Writer 接口实现read() 和 write() 方法,对于实现这个接口的对象都是可以使用这两个方法的

注明:介绍内容来自博主 LiangWenT

,原文链接: ,在查找资料时,发现这篇博客的内容很好理解

bufio包实现了缓存IO。它包装了io.Reader和io.Write对象,创建了另外的Reader和Writer对象,它们也实现了io.Reader和io.Write接口,具有缓存。注意:缓存是放在主存中,既然是保存在主存里,断电会丢失数据,那么要及时保存数据。

二、常用内容

1、Reader类型

NewReaderSize

作用:NewReaderSize将rd封装成一个带缓存的bufio.Reader对象。缓存大小由size指定(如果小于16则会被设为16)。如果rd的基类型就是有足够缓存的bufio.Reader类型,则直接将rd转换为基类型返回。

NewReader

funcReader相当于NewReaderSize(rd, 4096)

Peek

Peek返回缓存的一个切片,该切片引用缓存中前n个字节的数据,该操作不会将数据读出,只是引用,引用的数据在下一次读取操作之前有效的。如果切片长度小于n,则返回一个错误信息说明原因。如果n大于缓存的总大小,则返回ErrBufferFull。

Read

Read从b中数据到p中,返回读出的字节数和遇到的错误。如果缓存不为空,则只能读出缓冲中的数据,不会从底层io.Reader中提取数据,如果缓存为空,则:

1、len(p) = 缓存大小,则跳过缓存,直接从底层io.Reader中读出到p中

2、len(p) 缓存大小,则先将数据从底层io.Reader中读取到缓存中,再从缓存读取到p中。

Buffered

Buffered返回缓存中未读取的数据的长度。

Discard

Discard跳过后续的n个字节的数据,返回跳过的字节数。

Writer类型和方法

write结构

NewWriteSize

NewWriterSize将wr封装成一个带缓存的bufio.Writer对象,缓存大小由size指定(如果小于4096则会被设置未4096)。

NewWrite

NewWriter相等于NewWriterSize(wr, 4096)

WriteString

WriteString功能同Write,只不过写入的是字符串

WriteRune

WriteRune向b写入r的UTF-8编码,返回r的编码长度。

Flush

Available

Available 返回缓存中未使用的空间的长度

Buffered

Buffered返回缓存中未提交的数据长度

Reset

Reset将b的底层Write重新指定为w,同时丢弃缓存中的所有数据,复位所有标记和错误信息。相当于创建了一个新的bufio.Writer。

GO中还提供了Scanner类型,处理一些比较简单的场景。如处理按行读取输入序列或空格分隔的词等。

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