(四)golang map 源码分析

基础知识

map声明和初始化

var a map[string]string
b := make(map[string]int)

map的key一定要是可比较的类型

Golang中是没有引用传递的,均为值传递。这意味着传递的是数据的拷贝。
那么map本身是引用类型,作为形参或返回参数的时候,传递的是地址的拷贝,扩容时也不会改变这个地址。

map的操作

a = make(map[int]string)
a["a"] = "b" # 赋值
delete(a,”a“) # 删除

源码

map 源码地址:https://github.com/golang/go/blob/master/src/runtime/map.go

type hmap struct {
    count        int  //元素个数
    flags        uint8   
    B            uint8 //桶,最大可容纳的元素数量,值为 负载因子(默认 6.5) * 2 ^ B,是 2 的指数
    noverflow    uint16 //溢出 bucket 个数
    hash0        uint32 //hash 种子
    buckets      unsafe.Pointer //2^B个bucket数组指针 保存当前桶数据的指针地址 
    oldbuckets   unsafe.Pointer //扩容时旧的buckets 数组指针
    nevacuate    uintptr  //扩容搬迁进度
    extra        *mapextra //记录溢出相关
}

type mapextra struct {
    overflow    *[]*bmap //(当前)溢出桶的指针地址
    oldoverflow *[]*bmap //(旧)溢出桶的指针地址
    nextOverflow *bmap //为空闲溢出桶的指针地址
}

bucket数据结构

type bmap struct {
    tophash [bucketCnt]uint8 # bucketCnt为8 存储哈希值的高8位
    data    byte[1]  //key value数据:key/key/key/.../value/value/value...
    overflow *bmap   //溢出bucket的地址
}

map的底层结构是bmap,map是由若干个为bmap的bucket组成的数组,每个bucket可以存放若干个元素(通常是8个),那么每个key会根据hash算法归到同一个bucket中,当一个bucket中的元素超过8个的时候,hmap会使用extra中的overflow来扩展存储key桶,最大可容纳的元素数量,值为 负载因子(默认 6.5) * 2 ^ B,是 2 的指数.


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map 查找过程如下:

  1. 跟据key值算出哈希值 。
  2. 取哈希值低位与hmpa.B取模确定bucket位置。
  3. 取哈希值高位在tophash数组中查询。
  4. 如果tophash[i]中存储值也哈希值相等,则去找到该bucket中的key值进行比较。
  5. 当前bucket没有找到,则继续从下个overflow的bucket中查找。
  6. 如果当前处于搬迁过程,则优先从oldbuckets查找
    注:如果查找不到,也不会返回空值,而是返回相应类型的0值。

map 更新/插入过程如下:

func mapassign(t *maptype, h *hmap, key unsafe.Pointer) unsafe.Pointer
  1. 跟据key值算出哈希值 。
  2. 取哈希值低位与hmap.B取模确定bucket位置 。
  3. 查找该key是否已经存在,如果存在则直接更新值 。4. 如果没找到将key,将key插入。

map 删除过程如下:

func mapdelete(t *maptype, h *hmap, key unsafe.Pointer)

1、查找key。
2、找到key,把对应的tophash里面的打上空的标记

map 扩容策略

负载因子 = 键数量/bucket数量
哈希因子过小,说明空间利用率低
哈希因子过大,说明冲突严重,存取效率低

增量扩容

当负载因子过大时,就新建一个bucket。

等量扩容

等量扩容,实际上并不是扩大容量,buckets数量不变,重新做一遍类似增量扩容的搬迁动作,把松散的键值对重新排列一次,以使bucket的使用率更高。

https://blog.csdn.net/u011957758/article/details/82846609

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