Go Map 源码分析(一)

Go语言中的map是通过哈希表实现的，其底层结构和实现机制如下：

一、hash 结构

hmap结构体：是map的头部结构，主要字段及含义如下：

• count：表示当前哈希表中的元素数量，与len()函数相对应。
• flags：标记字段，用于标记是否正在进行读写操作，以便实现并发读写的检测。 所以它不是并发安全的
• B：表示当前哈希表持有的buckets数量的对数，即len(buckets) == 2^B。
• noverflow：溢出桶的大致数量。
• hash0：hash种子。
• buckets：存储2^B个桶的数组，是一个unsafe.Pointer，因为Go语言中支持不同类型的键值对，需要在编译时才能确定map的类型。
• oldbuckets：扩容时用于保存之前的buckets的字段，大小是buckets的一半。
• nevacuate：迁移进度计数器，记录buckets中小于该值的bucket已经完成迁移。
• extra：指向mapextra结构体的指针，用于存储一些可选字段。

type hmap struct {
   
	// 元素个数，调用 len(map) 时，直接返回此值 
	count int
	flags uint8
	// buckets 的对数 log_2
	B uint8
	// overflow 的 bucket 近似数
	noverflow uint16
	// 计算 key 的哈希的时候会传入哈希函数
	hash0 uint32
	// 指向 buckets 数组，大小为 2^B
	// 如果元素个数为 0，就为 nil
	buckets unsafe.Pointer
	// 扩容的时候，buckets 长度会是 oldbuckets 的两倍 
	oldbuckets unsafe.Pointer
	// 指示扩容进度，小于此地址的 buckets 完成迁移 
	nevacuate uintptr
	extra *mapextra
}

bmap结构体：是哈希表中的桶，每个bmap能够存储8个键值对，并且设有一个指针，当某个bmap存满时，就会申请新的bmap进行存储，并与前一个bmap构成链表。其结构如下：

• tophash：数组，用于存储每个key hash之后的高位hash值。
• keys：数组，用于存储key。
• elems：数组，用于存储value。
• overflow：溢出指针，指向下一个bmap的地址。

下面是map 的初始形态,

type bmap struct {
   
	tophash [bucketCnt]uint8
}

但是编译器会对go 的map 给塞几个字段

type bmap struct {
    
	topbits [8]uint8
	keys [8]keytype
	values  [8]valuetype
	pad uintpt