go語言循環(huán)隊列的實現(xiàn)

隊列的概念在 順序隊列 中，而使用循環(huán)隊列的目的主要是規(guī)避假溢出造成的空間浪費，在使用循環(huán)隊列處理假溢出時，主要有三種解決方案

網(wǎng)站建設哪家好，找創(chuàng)新互聯(lián)！專注于網(wǎng)頁設計、網(wǎng)站建設、微信開發(fā)、微信小程序定制開發(fā)、集團企業(yè)網(wǎng)站建設等服務項目。為回饋新老客戶創(chuàng)新互聯(lián)還提供了深圳免費建站歡迎大家使用！

本文提供后兩種解決方案。

順序隊和循環(huán)隊列是一種特殊的線性表，與順序棧類似，都是使用一組地址連續(xù)的存儲單元依次存放自隊頭到隊尾的數(shù)據(jù)元素，同時附設隊頭(front)和隊尾(rear)兩個指針，但我們要明白一點，這個指針并不是指針變量，而是用來表示數(shù)組當中元素下標的位置。

本文使用切片來完成的循環(huán)隊列，由于一開始使用三個參數(shù)的make關(guān)鍵字創(chuàng)建切片，在輸出的結(jié)果中不包含nil值(看起來很舒服)，而且在驗證的過程中發(fā)現(xiàn)使用append()函數(shù)時切片內(nèi)置的cap會發(fā)生變化，在消除了種種障礙后得到了一個四不像的循環(huán)隊列，即設置的指針是順序隊列的指針，但實際上進行的操作是順序隊列的操作。最后是對make()函數(shù)和append()函數(shù)的一些使用體驗和小結(jié)，隊列的應用放在鏈隊好了。

官方描述(片段)

即切片是一個抽象層，底層是對數(shù)組的引用。

當我們使用

構(gòu)建出來的切片的每個位置的值都被賦為interface類型的初始值nil，但是nil值也是有大小的。

而使用

來進行初始化時，雖然生成的切片中不包含nil值，但是無法通過設置的指針變量來完成入隊和出隊的操作，只能使用append()函數(shù)來進行操作

在go語言中，切片是一片連續(xù)的內(nèi)存空間加上長度與容量的標識，比數(shù)組更為常用。使用 append 關(guān)鍵字向切片中追加元素也是常見的切片操作

正是基于此，在使用go語言完成循環(huán)隊列時，首先想到的就是使用make(type, len, cap)關(guān)鍵字方式完成切片初始化，然后使用append()函數(shù)來操作該切片，但這一方式出現(xiàn)了很多問題。在使用append()函數(shù)時，切片的cap可能會發(fā)生變化，用不好就會發(fā)生擴容或收縮。最終造成的結(jié)果是一個四不像的結(jié)果，入隊和出隊操作變得與指針變量無關(guān)，失去了作為循環(huán)隊列的意義，用在順序隊列還算合適。

參考博客：

Go語言中的Nil

Golang之nil

Go 語言設計與實現(xiàn)

go語言中實現(xiàn)切片(slice)的三種方式

定義一個切片，然后讓切片去引用一個已經(jīng)創(chuàng)建好的數(shù)組?；菊Z法如下：

索引1：切片引用的起始元素位

索引2：切片只引用該元素位之前的元素

例程如下：

在該方法中，我們未指定容量cap，這里的值為5是系統(tǒng)定義的。

在方法一中，可以用arr數(shù)組名來操控數(shù)組中的元素，也可以通過slice切片來操控數(shù)組中的元素。切片是直接引用數(shù)組，數(shù)組是事先存在的，程序員是可見的。

通過 make 來創(chuàng)建切片，基本語法如下：

make函數(shù)第三個參數(shù)cap即容量是可選的，如果一定要自己注明的話，要注意保證cap≥len。

用該方法可以 指定切片的大小(len)和容量(cap)

例程如下：

由于未賦值系統(tǒng)默認將元素值置為0，即：

數(shù)值類型數(shù)組：????默認值為 0

字符串數(shù)組：? ? ? ?默認值為 ""

bool數(shù)組：? ? ? ? ? ?默認值為 false

在方法二中，通過make方式創(chuàng)建的切片對應的數(shù)組是由make底層維護，對外不可見，即只能通過slice去訪問各個元素。

定義一個切片，直接就指定具體數(shù)組，使用原理類似于make的方式。

例程如下：

Go語言設計與實現(xiàn)（上）

基本設計思路：

類型轉(zhuǎn)換、類型斷言、動態(tài)派發(fā)。iface，eface。

反射對象具有的方法：

編譯優(yōu)化：

內(nèi)部實現(xiàn)：

實現(xiàn) Context 接口有以下幾個類型（空實現(xiàn)就忽略了）：

互斥鎖的控制邏輯：

設計思路：

（以上為寫被讀阻塞，下面是讀被寫阻塞）

總結(jié)，讀寫鎖的設計還是非常巧妙的：

設計思路：

WaitGroup 有三個暴露的函數(shù):

部件：

設計思路：

結(jié)構(gòu)：

Once 只暴露了一個方法：

實現(xiàn)：

三個關(guān)鍵點：

細節(jié)：

讓多協(xié)程任務的開始執(zhí)行時間可控（按順序或歸一）。（Context 是控制結(jié)束時間）

設計思路： 通過一個鎖和內(nèi)置的 notifyList 隊列實現(xiàn)，Wait() 會生成票據(jù)，并將等待協(xié)程信息加入鏈表中，等待控制協(xié)程中發(fā)送信號通知一個（Signal()）或所有（Boardcast()）等待者（內(nèi)部實現(xiàn)是通過票據(jù)通知的）來控制協(xié)程解除阻塞。

暴露四個函數(shù)：

實現(xiàn)細節(jié)：

部件：

包： golang.org/x/sync/errgroup

作用：開啟 func() error 函數(shù)簽名的協(xié)程，在同 Group 下協(xié)程并發(fā)執(zhí)行過程并收集首次 err 錯誤。通過 Context 的傳入，還可以控制在首次 err 出現(xiàn)時就終止組內(nèi)各協(xié)程。

設計思路：

結(jié)構(gòu)：

暴露的方法：

實現(xiàn)細節(jié)：

注意問題：

包： "golang.org/x/sync/semaphore"

作用：排隊借資源（如錢，有借有還）的一種場景。此包相當于對底層信號量的一種暴露。

設計思路：有一定數(shù)量的資源 Weight，每一個 waiter 攜帶一個 channel 和要借的數(shù)量 n。通過隊列排隊執(zhí)行借貸。

結(jié)構(gòu)：

暴露方法：

細節(jié)：

部件：

細節(jié)：

包： "golang.org/x/sync/singleflight"

作用：防擊穿。瞬時的相同請求只調(diào)用一次，response 被所有相同請求共享。

設計思路：按請求的 key 分組（一個 *call 是一個組，用 map 映射存儲組），每個組只進行一次訪問，組內(nèi)每個協(xié)程會獲得對應結(jié)果的一個拷貝。

結(jié)構(gòu)：

邏輯：

細節(jié)：

部件：

如有錯誤，請批評指正。