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    Golang 空map和未初始化map的注意事项说明

    作者:菌菇 时间:2021-05-31 17:58

    可以对未初始化的map进行取值,但取出来的东西是空:

    var m1 map[string]string
    fmt.Println(m1["1"])

    不能对未初始化的map进行赋值,这样将会抛出一个异常:

    panic: assignment to entry in nil map

    var m1 map[string]string
    m1["1"] = "1"

    通过fmt打印map时,空map和nil map结果是一样的,都为map[]。所以,这个时候别断定map是空还是nil,而应该通过map == nil来判断。

    补充:Golang清空map的两种方式及性能比拼

    一、Golang中删除map的方法

    1、所有Go版本通用方法

    a := make(map[string]int)
    a["a"] = 1
    a["b"] = 2
    // clear all
    a = make(map[string]int)
    

    2. Go 1.11版本以上用法

    通过Go的内部函数mapclear方法删除。这个函数并没有显示的调用方法,当你使用for循环遍历删除所有元素时,Go的编译器会优化成Go内部函数mapclear。

    package main
    func main() {
            m := make(map[byte]int)
            m[1] = 1
            m[2] = 2
            for k := range m {
    	        delete(m, k)
            }
    }
    

    把上述源代码直接编译成汇编(默认编译是会优化的):

    go tool compile -S map_clear.go
    

    可以看到编译器把源码9行的for循环直接优化成了mapclear去删除所有元素。如下:

    在这里插入图片描述

    再来看看关闭优化后的结果:

    go tool compile -l -N -S map_clear.go
    

    关闭优化选项后,Go编译器直接通过循环遍历来删除map里面的元素。

    在这里插入图片描述

    具体的mapclear代码可以在go源码库中runtime/map.go文件中看到,代码如下:

    // mapclear deletes all keys from a map.
    func mapclear(t *maptype, h *hmap) {
    	if raceenabled && h != nil {
    		callerpc := getcallerpc()
    		pc := funcPC(mapclear)
    		racewritepc(unsafe.Pointer(h), callerpc, pc)
    	}
    	if h == nil || h.count == 0 {
    		return
    	}
    	if h.flags&hashWriting != 0 {
    		throw("concurrent map writes")
    	}
    	h.flags ^= hashWriting
    	h.flags &^= sameSizeGrow
    	h.oldbuckets = nil
    	h.nevacuate = 0
    	h.noverflow = 0
    	h.count = 0
    	// Keep the mapextra allocation but clear any extra information.
    	if h.extra != nil {
    		*h.extra = mapextra{}
    	}
    	// makeBucketArray clears the memory pointed to by h.buckets
    	// and recovers any overflow buckets by generating them
    	// as if h.buckets was newly alloced.
    	_, nextOverflow := makeBucketArray(t, h.B, h.buckets)
    	if nextOverflow != nil {
    		// If overflow buckets are created then h.extra
    		// will have been allocated during initial bucket creation.
    		h.extra.nextOverflow = nextOverflow
    	}
    	if h.flags&hashWriting == 0 {
    		throw("concurrent map writes")
    	}
    	h.flags &^= hashWriting
    }
    

    二、两种清空map方式性能比较

    1、先用benchmark的方式测一下两种方式

    benchmark代码如下:

    func BenchmarkMakeNewMap(b *testing.B) {
    	tmpMap := make(map[string]string, 10000)
    	for i := 0; i < b.N; i++ {
    		for j := 0; j < 10000; j++ {
    			tmpMap["tmp"+strconv.Itoa(j)] = "tmp"
    		}
    		tmpMap = make(map[string]string, 10000)
    	}
    }
    func BenchmarkDeleteMap(b *testing.B) {
    	tmpMap := make(map[string]string, 10000)
    	for i := 0; i < b.N; i++ {
    		for j := 0; j < 10000; j++ {
    			tmpMap["tmp"+strconv.Itoa(j)] = "tmp"
    		}
    		for k := range tmpMap {
    			delete(tmpMap, k)
    		}
    	}
    }
    

    得到测试结果如下:

    在这里插入图片描述

    从测试结果上看,好像确实delete的方式效率更高,但是这个benchmark中总感觉没有测试到真正清空map的地方,中间穿插着put map的操作,我们用方法2再测一下。

    2、单个UT测一下两种方式

    UT代码如下:

    测试过程中禁用了gc,避免gc对运行时间和内存产生干扰。

    func TestMakeNewMap(t *testing.T) {
       debug.SetGCPercent(-1)
       var m runtime.MemStats
       tmpMap := make(map[string]string, 1000000)
       for j := 0; j < 1000000; j++ {
          tmpMap["tmp"+strconv.Itoa(j)] = "tmp"
       }
       start := time.Now()
       tmpMap = make(map[string]string, 1000000)
       fmt.Println(time.Since(start).Microseconds())
       runtime.ReadMemStats(&m)
       fmt.Printf("%d Kb\n", m.Alloc/1024)
    }
    func TestDeleteMap(t *testing.T) {
       debug.SetGCPercent(-1)
       var m runtime.MemStats
       tmpMap2 := make(map[string]string, 1000000)
       for j := 0; j < 1000000; j++ {
          tmpMap2["tmp"+strconv.Itoa(j)] = "tmp"
       }
       start := time.Now()
       for k := range tmpMap2 {
          delete(tmpMap2, k)
       }
       fmt.Println(time.Since(start).Microseconds())
       runtime.ReadMemStats(&m)
       fmt.Printf("%d Kb\n", m.Alloc/1024)
    }
    

    测试结果如下:

    在这里插入图片描述

    从测试结果上看,好像确实是make方式的效率更低,而且内存占用更多,但结果真的是这样吗?

    我们把make方式的make map的大小改为0再试一下:

    tmpMap = make(map[string]string)
    

    得到如下结果,What?时间为0了,内存消耗也跟delete的方式一样:

    在这里插入图片描述

    我们把make方式的make map的大小改为10000再试一下:

    tmpMap = make(map[string]string, 10000)
    

    结果如下:

    在这里插入图片描述

    三、总结

    通过上面的测试,可以得出结论:

    1、在map的数量级在10w以内的话,make方式会比delete方式速度更快,但是内存会消耗更多一点。

    2、如果map数量级大于10w的话,delete的速度会更快,且内存消耗更少。

    3、对于不再使用的map,直接使用make方式,长度为0清空更快。

    以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持站长博客。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。

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