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「刷起来」Go 必看的进阶面试题详解

作者:王中阳Go
  • 2023-04-04
    北京
  • 本文字数:3115 字

    阅读完需:约 10 分钟

「刷起来」Go必看的进阶面试题详解

勤学如春起之苗,不见其增日有所长;辍学如磨刀之石,不见其损日有所亏。


本文的重点:逃逸分析、延迟语句、散列表、通道、接口。

1.逃逸分析

逃逸分析是 Go 语言中的一项重要优化技术,可以帮助程序减少内存分配和垃圾回收的开销,从而提高程序的性能。下面是一道涉及逃逸分析的面试题及其详解。

问题描述:

有如下 Go 代码:


func foo() *int {    x := 1    return &x}
func main() { p := foo() fmt.Println(*p)}
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请问上面的代码中,变量 x 是否会发生逃逸?

答案解析:

在上面的代码中,变量 x 只在函数 foo()中被定义和初始化,然后其地址被返回给了主函数 main()。因为返回值是指针类型,需要在堆上分配内存,所以变量 x 会发生逃逸。所谓逃逸,就是指变量的生命周期不仅限于函数栈帧,而是超出了函数的范围,需要在堆上分配内存。


如果变量 x 没有发生逃逸,那么它会被分配在函数栈帧中,随着函数的返回而被自动销毁。而如果发生了逃逸,变量 x 就需要在堆上分配内存,并由垃圾回收器负责回收。在实际的程序中,大量的逃逸会导致内存分配和垃圾回收的开销增加,从而影响程序的性能。


逃逸分析是 Go 语言的一项优化技术,可以在编译期间分析代码,确定变量的生命周期和分配位置,从而避免不必要的内存分配和垃圾回收。通过逃逸分析的优化,可以有效地提高程序的性能和可靠性。


更多逃逸分析的内容,可以阅读我之前分享的文章:内存分配和逃逸分析详解

2.延迟语句

defer 语句是 Go 语言中的一项重要特性,可以用于在函数返回前执行一些清理或收尾工作,例如释放资源、关闭连接等。下面是一道涉及 defer 语句的面试题及其详解。

问题描述:

有如下 Go 代码:


func main() {    defer func() {        fmt.Println("defer 1")    }()    defer func() {        fmt.Println("defer 2")    }()    fmt.Println("main")}
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请问上面的代码中,输出的顺序是什么?

答案解析:

在上面的代码中,我们定义了两个 defer 语句,它们分别输出"defer 1"和"defer 2"。这两个 defer 语句的执行顺序是先进后出的,也就是说后定义的 defer 语句先执行,先定义的 defer 语句后执行。因此,输出的顺序应该是"main"、"defer 2"、"defer 1"。


这个例子也展示了 defer 语句的另一个特性,即在函数返回前执行。在 main 函数返回前,两个 defer 语句分别执行了它们的函数体,输出了相应的内容。这种特性可以用于释放资源、关闭连接等操作,在函数返回前保证它们被执行。


需要注意的是,defer 语句并不是一种异步操作,它只是将被延迟执行的函数加入到一个栈中,在函数返回前按照后进先出的顺序执行。因此,在 defer 语句中的函数应该是轻量级的,避免影响程序的性能。同时,也需要注意 defer 语句的执行顺序和函数返回时的状态,避免出现不符合预期的结果。

3.Map

Go 语言中的 map 是一种非常有用的数据结构,可以用于存储键值对。下面是一道涉及 map 的面试题及其详解。

问题描述:

有如下 Go 代码:


func main() {    m := make(map[int]string)    m[1] = "a"    m[2] = "b"    fmt.Println(m[1], m[2])    delete(m, 2)    fmt.Println(m[2])}
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请问上面的代码中,输出的结果是什么?

答案解析:

在上面的代码中,我们使用 make 函数创建了一个 map,然后向其中添加了两个键值对,分别是 1:"a"和 2:"b"。接着,我们输出了这两个键对应的值,分别是"a"和"b"。


接下来,我们使用 delete 函数从 map 中删除了键为 2 的元素。然后,我们尝试输出键为 2 的值,但是输出为空。这是因为我们已经从 map 中删除了键为 2 的元素,所以它对应的值已经不存在了。


需要注意的是,当我们从 map 中访问一个不存在的键时,它会返回该值类型的零值。在本例中,值的类型是 string,它的零值是""。所以,当我们尝试输出键为 2 的值时,它返回的是空字符串。


需要提醒的是,**map 是一种引用类型的数据结构,它的底层实现是一个哈希表。**在使用 map 时,需要注意以下几点:


  1. map 是无序的,即元素的顺序不固定。

  2. map 的键必须是可以进行相等性比较的类型,如 int、string、指针等。(通俗来说就是可以用==和!=来比较的,除了 slice、map、function 这几个类型都可以)

  3. map 的值可以是任意类型,包括函数、结构体等。

  4. 在多个 goroutine 之间使用 map 时需要进行加锁,避免并发访问导致的竞态问题。

4.通道 Channel

Go 语言中的通道(channel)是一种非常有用的特性,用于在不同的 goroutine 之间传递数据。下面是一道涉及通道的面试题及其详解。

问题描述:

有如下 Go 代码:


func main() {    ch := make(chan int)    go func() {        ch <- 1        ch <- 2        ch <- 3        close(ch)    }()    for {        n, ok := <-ch        if !ok {            break        }        fmt.Println(n)    }    fmt.Println("done")}
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请问上面的代码中,输出的结果是什么?

答案解析:

在上面的代码中,我们使用 make 函数创建了一个整型通道 ch。然后,我们启动了一个 goroutine,向通道中写入了三个整数 1、2 和 3,并在最后使用 close 函数关闭了通道。


接着,在主函数中,我们使用 for 循环不断从通道中读取数据,直到通道被关闭。每次从通道中读取到一个整数后,我们将它输出。最后输出"done",表示所有的数据已经读取完毕。


因为通道是一种同步的数据传输方式,写入和读取会阻塞直到对方准备好,所以输出的结果应该是:



需要注意的是:在通道被关闭后,读取操作仍然可以从通道中读取到之前写入的数据。这是因为通道中的数据并没有立即消失,而是在读取完毕后被垃圾回收器回收。因此,在使用通道时,需要根据实际情况判断何时关闭通道,以避免出现不必要的竞态和内存泄漏。

5.接口

Go 语言中的接口(interface)是一种非常重要的特性,用于定义一组方法。下面是一道涉及接口的面试题及其详解。

问题描述:

有如下 Go 代码:


type Animal interface {    Speak() string}
type Dog struct{}
func (d *Dog) Speak() string { return "Woof!"}
type Cat struct{}
func (c *Cat) Speak() string { return "Meow!"}
func main() { animals := []Animal{&Dog{}, &Cat{}} for _, animal := range animals { fmt.Println(animal.Speak()) }}
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请问上面的代码中,输出的结果是什么?

答案解析:

在上面的代码中,我们定义了一个 Animal 接口,它有一个 Speak 方法。然后,我们定义了 Dog 和 Cat 两个结构体,分别实现了 Animal 接口的 Speak 方法。


接着,在 main 函数中,我们创建了一个 Animal 类型的切片,其中包含了一个 Dog 对象和一个 Cat 对象。然后,我们使用 for 循环遍历这个切片,调用每个对象的 Speak 方法,并输出它们返回的字符串。


因为 Dog 和 Cat 都实现了 Animal 接口的 Speak 方法,所以它们都是 Animal 类型的对象,可以被放入 Animal 类型的切片中。在遍历切片时,我们调用每个对象的 Speak 方法,它们分别返回"Woof!"和"Meow!",然后被输出。


因此,输出的结果应该是:



需要注意的是,接口是一种动态类型,它可以包含任何实现了它所定义的方法集的类型。在使用接口时,需要注意以下几点:


  1. 接口是一种引用类型的数据结构,它的值可以为 nil。

  2. 实现接口的类型必须实现接口中所有的方法,否则会编译错误。

  3. 接口的值可以赋给实现接口的类型的变量,反之亦然。

  4. 在实现接口的类型的方法中,可以通过类型断言来判断接口值的实际类型和值。

总结

这篇文章总结了 5 个知识点的面试题:逃逸分析、延迟语句 defer、散列表 map、通道 Channel、接口 interface


下一篇文章计划分享的 5 个知识点是:unsafe、context、错误处理、计时器、反射。


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