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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1

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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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1）

2）