Golang Go语言中 sync.Map tryLoadOrStore 函数看不懂其中的 ic := i

发布于 1周前 作者 gougou168 来自 Go语言

Golang Go语言中 sync.Map tryLoadOrStore 函数看不懂其中的 ic := i

// tryLoadOrStore atomically loads or stores a value if the entry is not
// expunged.
//
// If the entry is expunged, tryLoadOrStore leaves the entry unchanged and
// returns with ok==false.
func (e *entry) tryLoadOrStore(i interface{}) (actual interface{}, loaded, ok bool) {
p := atomic.LoadPointer(&e.p)
if p == expunged {
return nil, false, false
}
if p != nil {
return *(*interface{})§, true, true
}

// Copy the interface after the first load to make this method more amenable
// to escape analysis: if we hit the "load" path or the entry is expunged, we
// shouldn't bother heap-allocating.
ic := i
for {
	if atomic.CompareAndSwapPointer(&e.p, nil, unsafe.Pointer(&ic)) {
		return i, false, true
	}
	p = atomic.LoadPointer(&e.p)
	if p == expunged {
		return nil, false, false
	}
	if p != nil {
		return *(*interface{})(p), true, true
	}
}

}

为什么不用 ic := i 就会去堆上申请内存呢? 有巨佬或者彦祖知道吗~

整个函数感觉可以直接都放在 for 循环中,为什么要把前两个 if 判断单独拿出来?是因为放在 for 循环外有更好的性能吗


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11 回复

并不是特别了解 go,纯粹从已有代码的注释上推断,可能有误:
这两个问题是相关的,把那两句 if 判断单独拿出来 + 显式的复制一次来避免 entry 已经存在或者是 expunged 状态下的 heap allocation 。

如果只有一个循环,那么 atomic.CompareAndSwapPointer 这里会让 ic 也就是 i escape,导致 i 永远需要 heap allocation 即便 i 并没有真正的替换进去。

而现在这种写法,i 可以在 stack 上,ic 需要在 heap 上,如果 entry 符合那两种不需要更新 map 的情况,ic := i 不会执行到,也就不会有 heap allocation 了。

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今天刚好复习了一下[Gopher Con](

<iframe src="https://www.youtube.com/embed/ZMZpH4yT7M0" class="embedded_video" allowfullscreen="" type="text/html" id="ytplayer" frameborder="0"></iframe>
)
感觉和当中的主题十分类似,Golang 当中的 Stack Frame 是以 function 划分的,其中每个 function 对应着不同的内存区域,当 i 传递至 tryLoadOrStore 本质上是重新开辟了一层内存空间? ic 在当前当前作用于结束后(return)不再被使用,于是乎就直接分配在栈上没有再向上传递?不知道自己理解的对不对,还请大佬上来捞一下

总的来说,这里是个取舍吧,对于 tryLoadOrStore 来说, load path 需要越快越好,而 store path 可以稍微 costly 一些。

为什么不用 ic := i 就会去堆上申请内存呢 这个 我感觉是内存逃逸的问题吧, i 是一个 interface 类型的变量, 可以看做是传指针的, atomic.CompareAndSwapPointer(&amp;e.p, nil, unsafe.Pointer(&amp;ic)) 直接传 i 的话, 因为 i 是一个外部变量, 函数作用域结束后还会存在, 所以 编译器在做内存逃逸分析的时候, 会分配到堆上

我是真的没有弄明白为什么要用 ic: = i 。· tryLoadOrStore(i interface{}) · 这里用的应该是 value semantic, i 是一个新的拷贝才对。 这是我的理解, 不对的地方请指出。

不好意思,上午的时候 没有仔细分析 说的有点问题。刚去翻了源码看了一下。又想了一下。

第一点,上午我说的 interface 类型的,可以看做指针是有问题的。其实 interface 也是一个类型。不能简单当做指针理解。

重点,为什么不用 ic := i 就会去堆上申请内存呢, 其实,这里还是内存逃逸的问题。

如果 i 传的是一个 非指针类型的变量, 那 在调用 tryLoadOrStore() 时,是复制的,

这里 atomic.CompareAndSwapPointer(&amp;e.p, nil, unsafe.Pointer(&amp;ic)) 是取地址的,就会导致内存逃逸。

而加上 ic := i 之后, 后面取的是 ic的地址,就不会导致 i 逃逸了

上一段代码就好理解了


<br>func main() {<br>}<br><br>func fun1(i1 interface{}) {<br> atomic.CompareAndSwapPointer(nil, nil, unsafe.Pointer(&amp;i1))<br>}<br><br>func fun2(i2 interface{}) {<br> ic := i2<br> atomic.CompareAndSwapPointer(nil, nil, unsafe.Pointer(&amp;ic))<br>}<br>

go build -gcflags="-m -l" .\main.go 命令 做内存逃逸分析

结果是

.\main.go:11:11: moved to heap: i1
.\main.go:15:11: leaking param: i2
.\main.go:16:2: moved to heap: ic

i1 分配到堆上了 ic 分配到堆上了 i2 是在栈上的, 相当于通过一次复制, 阻断了内存逃逸

我也是菜鸡 说的可能也不对 目前来看 这样似乎能解释的通

简单说就是:
如果没有 ic:=i,无论是在 fast path 还是 slow path,i 必然都会逃逸到 heap 上。
但是在后面加上 ic := i,只会在 slow path 上,才会将 ic 分配在 heap 上。因为这个时候实际上是将 ic move to heap

谢谢回复。 有空了我多了解一下这方面的知识。

非科班。感觉是 i 是传参进来的,一开始它的地址一定在栈上,如果要保存走 unsafe 的 &amp;i 的话需要 “手动”移动到堆上。

ic 一开始编译器就知道放在堆上,不需要手动操作。

然后注释是说,如果在函数的前 7 行就返回了,还省下了在堆上申请 ic (相比于一上来就是一个 for )

在Golang的sync.Map中,tryLoadOrStore函数是一个比较底层且复杂的操作,它涉及到并发安全地加载或存储键值对。这里的ic := i语句,虽然看似简单,但在理解整个函数的工作机制时,需要一些背景知识。

sync.Map是为了在Go中提供一个比传统的map更高效且线程安全的并发数据结构。它内部使用了分段锁(sharding)等技术来减少锁竞争,提高并发性能。

tryLoadOrStore函数中,i通常是一个索引,用于定位到sync.Map内部的一个分片(segment)或者是一个特定的存储位置。ic(可能是index or something similar的缩写)则是这个索引的一个副本,用于在后续的操作中避免对原始索引变量的修改,保证线程安全和数据一致性。

这个函数的主要任务是尝试在sync.Map中加载一个键对应的值,如果不存在,则尝试存储这个键值对。在这个过程中,ic(即i的副本)会被用来定位到正确的存储位置,并可能涉及到对该位置的读写操作。

由于sync.Map的内部实现较为复杂,且涉及到多个层面的并发控制和数据一致性保证,因此理解tryLoadOrStore函数需要较为深入的知识。如果你对并发编程、锁机制以及Go语言的内存模型有一定的了解,那么理解这个函数会相对容易一些。

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