[go]string内存结构

string内存结构

Go string 实现原理剖析（你真的了解string吗）

//builtin包对string的描述

// string is the set of all strings of 8-bit bytes, conventionally but not
// necessarily representing UTF-8-encoded text. 

//A string may be empty, but not nil. 
//Values of string type are immutable.
type string string

- 默认零值是"" , 而不是nil
- 不可变(值存储在只读内存区)

- stings数据结构的定义: 
src/runtime/string.go: stringStruct (对外呈现string)

type stringStruct struct {
	str unsafe.Pointer  //str首地址
	len int             //str长度
}

// str构造过程: 先构造stringStruct,然后将stringStruct转为str返回

var s string
s = "mao"

func gostringnocopy(str *byte) string { // 跟据字符串地址构建string
	ss := stringStruct{str: unsafe.Pointer(str), len: findnull(str)} // 先构造stringStruct
	s := *(*string)(unsafe.Pointer(&ss))                             // 再将stringStruct转换成string
	return s
}

// []byte转string(转换需要一次内存拷贝)

func GetStringBySlice(s []byte) string {
    return string(s)
}

1. 根据切片长度申请足够内存地址空间
2. 构建string
3. 拷贝数据

// string转换[]byte(转换需要一次内存拷贝)


func GetSliceByString(str string) []byte {
    return []byte(str)
}

1.申请内存地址空间
2.拷贝数据

// 字符串拼接
str := "Str1" + "Str2" + "Str3"

性能较好: 
	新字符串的内存空间是一次分配完成的，
	所以性能消耗主要在拷贝数据上。

一个拼接语句的字符串编译时都会被存放到一个切片中，拼接过程需要遍历两次切片，
	1. 第一次遍历获取总的字符串长度，据此申请内存，
	2. 第二次遍历会把字符串逐个拷贝过去。

func concatstrings(a []string) string { // 字符串拼接
    length := 0        // 拼接后总的字符串长度

    for _, str := range a {
        length += length(str)
    }
    s, b := rawstring(length) // 生成指定大小的字符串，返回一个string和切片，二者共享内存空间

    for _, str := range a {
        copy(b, str)    // string无法修改，只能通过切片修改
        b = b[len(str):]
    }
    
    return s
}



func rawstring(size int) (s string, b []byte) { // 生成一个新的string，返回的string和切片共享相同的空间
	p := mallocgc(uintptr(size), nil, false)

	stringStructOf(&s).str = p
	stringStructOf(&s).len = size

	*(*slice)(unsafe.Pointer(&b)) = slice{p, size, size}

	return
}

// 为什么字符串不允许修改？
像C++语言中的string，其本身拥有内存空间，修改string是支持的。
但Go的实现中，string**不包含内存空间，只有一个内存的指针**，
这样做的好处是string变得非常轻量，可以很方便的进行传递而不用担心内存拷贝。

因为string通常指向字符串字面量，**而字符串字面量存储位置是只读段，而不是堆或栈上，**
所以才有了string不可修改的约定。

[strings包][https://www.linkinstar.wiki/2019/06/20/golang/source-code/strings-go-source-code/]

ToUpper
Replace
Index

hashStr //use in Rabin-Karp algorithm.
indexRabinKarp

genSplit
countGeneric

Rabin-Karp 算法（字符串快速查找)