「刷起来」Go必看的进阶面试题详解

简介: 「刷起来」Go必看的进阶面试题详解

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)
}

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")
}

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])
}

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")
}

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:

image.png

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())
    }
}

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:

image.png

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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