Golang面试知识点总结
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发布时间：2024-09-30 07:11
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时间：2024-11-04 02:45
### 数组与切片
切片是数组的快照，底层为一个结构体，包含长度、容量和指向数组的指针。切片赋值为结构体赋值，操作切片实质上是对数组指针的修改。值得注意的是，切片的更改会影响到所有引用其底层数组的切片实例。
### 切片扩容
当在切片末尾添加元素时，切片长度加1。若长度未超过原数组容量，返回的仍为指向原数组的切片；否则返回指向新数组的切片，确保扩容后有足够的空间容纳新增元素。
### Defer机制
Defer通过编译器将延迟执行的函数转化为汇编语言中的函数调用。首先，它将Defer函数及其参数入栈，形成链表结构，每个Defer在头部插入栈链表以保持执行顺序。在函数返回时，编译器插入代码执行栈链表中的Defer函数，先保存返回值，然后逐个执行Defer函数，最后返回最终的返回值。Go 1.14对Defer进行了优化，将Defer操作直接移动到return操作的第二步，显著提高了执行效率。
### Map结构
Map由桶数组组成，键值对通过哈希计算分组。Map内部分为桶外和桶内两部分：桶外通过数组映射，桶内通过高八位哈希值的数组进行查找。Map还包括B的扩容次数、溢出桶和哈希种子等重要组件。
### Map冲突处理
在遇到哈希冲突时，Map在桶内寻找空位存储冲突的键值对。当桶内空间不足时，会使用溢出桶，类似于链表结构，遍历完当前桶后，再遍历溢出桶，确保所有元素被正确查找。
### Channel与阻塞协程
Channel内部维护一个缓存环状线性链表，包含锁、容量、进出的索引值和阻塞的协程列表。Channel操作时需加锁，通过索引值判断元素进出，并利用阻塞协程列表迅速唤醒协程。
### Select实现
Select本质上通过数组实现，存储不同类型的case（包括chan、操作类型和接受结构体），随机打乱顺序后逐一执行。当某个chan有元素时，执行取操作；反之，则将当前协程加入阻塞列表，直到有协程执行塞操作唤醒协程。
### Panic与recover
Panic执行时，会先执行当前协程的defer列表和panic列表中的函数。使用recover恢复时，可恢复程序执行，但不会执行出错程序的下一行代码，而是回到recover函数所在函数的上一级函数。defer函数在当前函数返回时执行，即使函数中途panic，recover恢复后，返回值保持零值。
### unsafe.Pointer与uintptr
unsafe.Pointer和uintptr类型可以相互转化。unsafe.Pointer可用于指针操作，但不能进行运算；uintptr支持运算，但不能转化为除unsafe.Pointer外的其他指针类型。两者常用于优化底层操作，如chan、map等结构的直接操作。
### 锁机制
Go的锁机制涉及GMP调度模型，包括channel、select、time、网络IO、sync.Mutex、sync.Waitgroup、atomic等。channel和select通过维护阻塞协程列表实现高效并发控制。time和网络IO底层使用epoll实现多路复用。sync.Mutex、sync.Waitgroup和rwmutex等通过runtime的并发工具来实现锁的加锁和解锁。
### GMP模型与并发
GMP模型中，协程（G）是用户定义的调度单位，内核线程（M）是操作系统最小调度单位，虚拟CPU（P）的数量一般等于CPU核数或倍数。GMP模型允许同时存在多协程，通过全局协程列表和P的协程队列进行调度。协程的切换比线程轻量，减少了系统开销。
### 反射原理
反射通过reflect包提供访问对象类型、值及操作的动态能力。通过Type和Value方法识别接口类型，访问结构体字段，进行动态类型检查、赋值等操作。反射机制虽提供强大功能，但访问结构体字段时可能较慢，且频繁使用TypeOf和ValueOf可能导致GC压力增加。
