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README.md

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- 内容由chatgpt生成,仅供参考,不作为面试依据;或许存在一定谬误,欢迎指出&提issue探讨
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- 内容必然存在大量错误,如果尽信,指定得被带到沟里…发现问题烦请提pr勘误👏🏻
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- 但用它来解释源码依然是非常有价值的,对底层原理有兴趣的开发者,可借此建立大概框架,一些具体和准确的细节再去相应添砖加瓦。…以往听到一种声音 说去读源码的注释,实践下来这种方式并不高效实用。在这块我投入了大量精力,写过快速翻译源码注释的工具,英语不再是问题。但之间的关联性,脉络,依然很多时候如同黑盒。…另外不应过分高估源码中注释的质量,本人对Go仓库的几十次提交,有将近一半是修正注释
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- 现阶段AI还只能充当「辅助驾驶员」角色,人手不能离开方向盘。也幸甚如此,作为「信息时代的司机」,最近一两年还不至于集体下岗;善用工具,让我们明年也不会下岗😄
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description.go.md

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# File: description.go
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description.go文件是Go语言运行时系统的一部分,主要用于命令行的输出和调试信息的生成,将Go程序在运行时的状态以字符串的形式展示出来,方便调试和监控程序的运行。本文件中定义了一个名为"setGDescription"的函数,它在程序初始化时被调用,将goroutine的信息打印出来。这个函数在goroutine的创建和销毁时被调用,并且打印的信息包括协程的状态、ID、运行时间和消耗的资源等。
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此外,description.go文件中还定义了各种内存地址的类型和结构体,用于展示程序内存的使用情况,包括堆、栈和各种内部缓存的使用情况等。这些信息可以帮助程序员更好地了解程序的运行情况,并且可以通过运行时的参数来控制输出的详细程度和形式。
6+
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总之,description.go文件是Go语言运行时系统的重要组成部分,用于生成与程序运行有关的各种状态和信息,对程序的调试和性能优化都非常有帮助。
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### Var:
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### allDesc
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在go/src/runtime/description.go文件中,allDesc变量是一个用于存储所有类型的描述信息的变量。
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描述信息是一些元信息,描述了在运行时中某个类型在堆内存中如何布局。它属于运行时内部的数据结构,但可以在对运行时进行扩展或优化时使用。
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allDesc变量是一个切片,每个元素都是PtrType描述中的一个类型描述。它是一个在程序启动时初始化的全局变量,用于存储所有类型的描述信息。
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在运行时中,当需要一些关于类型的元信息时,可通过遍历allDesc变量来找到相应的描述信息。
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allDesc变量是go程序运行时中一个非常关键的变量,它使得程序可以动态地获取某个类型的元信息,从而支持反射等功能。
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### Structs:
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### Description
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Description结构体定义了描述概要信息的类型。它主要用于展示程序中各个模块的运行情况,比如内存使用情况、CPU占用情况等。
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Description结构体包含以下字段:
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- Gomaxprocs:表示当前程序运行的最大CPU数。
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- Goroutines:表示当前程序中的协程数。
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- CgoCall:表示程序中CGO调用的次数。
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- Memory:表示程序占用的内存大小。
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- HeapSys:表示当前系统堆分配的总大小。
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- HeapAlloc:表示系统当前分配的堆的大小。
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- HeapIdle:表示系统中空闲的堆内存大小。
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- HeapInUse:表示系统当前正在使用的堆内存大小。
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- HeapReleased:表示系统曾经标记为不使用的堆内存大小,但是已经归还给操作系统的大小。
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- HeapObjects:表示当前程序中所有堆对象的数量。
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Description结构体的作用是提供一个整体概要的信息汇总,方便开发者了解程序的整体状况,及时对程序进行优化和改进。比如在定位内存泄漏问题时,通过查看Description结构体可以快速了解程序的内存使用情况,从而更快地找到问题所在。
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## Functions:
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### init
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init函数是Go语言中的特殊函数,其作用是在程序运行时自动执行,且无法被显式调用。在description.go文件中的init函数主要是对Go的runtime进行描述,包括了以下几个方面:
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1. 描述了CPU架构、操作系统和虚拟机环境及其特性;
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2. 初始化了Go程序运行时所需的默认参数,例如栈大小、GC参数等;
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3. 初始化了操作系统相关的信息,例如获取进程ID、打开文件句柄等;
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4. 初始化了调试信息,例如编译器版本号等。
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在Go程序运行时,init函数是自动执行的,其执行顺序也是按照文件导入顺序决定的。当所有包中的init函数都执行完成后,程序才会正式启动运行。init函数的作用在于为整个程序提供必要的运行时环境,保证程序能够顺利地执行。
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### All
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`runtime/description.go` 中的 `All` 函数的作用是获取Go程序中当前所有的Goroutine的信息。
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这个函数会遍历所有的Goroutine并返回一个切片,每个元素都是一个 `*goroutine` 结构体,结构体中包含了该Goroutine的ID、程序计数器值、该Goroutine的状态、是否为系统Goroutine以及对应的栈等信息。
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这个函数在Goroutine出现死锁或者其他异常情况时非常有用,可以帮助我们了解当前所有的Goroutine的状态,从而更好地进行调试分析和定位问题。可以通过输出 `All` 函数返回的信息获取当前Goroutine的数量,以及对比不同时间点获取到的信息,找出发生问题的Goroutine,并对其进行分析和处理。
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同时,Go语言的 `All` 函数也提供了内置的分析工具 `pprof`,可以将获取到的信息可视化展示,以帮助更快地进行分析和定位问题。
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fastlog2.go.md

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# File: fastlog2.go
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fastlog2.go文件是Go语言运行时的一个组成部分,用于实现快速计算以2为底的对数函数。
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5+
在计算机科学中,由于计算以2为底的对数是经常需要用到的操作,因此在Go语言的运行时中提供了一个特殊的函数,即Log2函数,来计算以2为底的对数。但是,由于Log2函数执行的算法比较慢,因此在高性能计算场景下,需要使用更快速的算法来实现。
6+
7+
fastlog2.go文件中就定义了一种名为fastLog2的函数,它使用了一种近似算法来快速计算以2为底的对数,从而提高了计算速度。该算法基于位运算和查表的方式实现,具有较高的性能和精度。
8+
9+
在Go语言中,fastLog2函数被用于实现一些核心的数据结构和算法,例如在Map类型中用于计算哈希值,以及在math/bits包中用于实现一些二进制位操作函数等。
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总之,fastlog2.go文件的作用是提供了一个高性能的以2为底的对数计算函数,用于优化Go语言运行时和相关库的性能表现。
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## Functions:
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### fastlog2
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fastlog2函数是用于快速计算一个整数的以2为底的对数,功能类似于math.Log2函数,但是更加高效。在Go语言的runtime库中,由于需要频繁地进行以2为底的对数计算,因此使用快速的算法可以提高程序的性能。fastlog2函数使用一种查表法(table lookup)的技巧,可以在不使用任何循环或分支结构的情况下,以O(1)的时间复杂度计算一个整数的对数。具体实现方法如下:
18+
19+
1. 将待求对数的整数值最高位的位置作为索引,查找预先计算好的一个表格中的值。
20+
2. 将待求对数的整数值向右移动1位,并记录移位的次数。
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3. 将待求对数的整数值的最高位右移到最低位,并将右移的值累加到移位次数中。
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4. 重复第1步和第3步直至待求对数的整数值的位数为0,最后返回累加的移位次数作为待求对数的以2为底的对数的值。
23+
24+
通过这种算法,fastlog2函数可以在O(1)的时间复杂度内计算出一个整数的对数,相比于使用循环或分支结构的常规算法,速度更快,因此可以提高程序的性能。
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fastlog2table.go.md

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1+
# File: fastlog2table.go
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fastlog2table.go是Go语言运行时库中的一个文件,其作用是生成一个用于快速计算log2的查找表。在计算机科学中,log2是指以2为底的对数,通常表示为log2(n)。计算log2(n)的时候需要进行频繁的位运算和查表,这样会影响性能。
4+
5+
为了提高Go语言的性能,fastlog2table.go文件生成了一个包含256个元素的查找表,用于快速计算log2。这个表的目的是将每个字节的8个位分成两个部分:高4位和低4位。高4位的值实际上是2的幂的近似值的指数,而低4位包含剩余的偏移量。对于每个字节,这个表返回2的幂的近似值的指数,然后使用该指数和低4位的偏移量计算出log2的近似值。
6+
7+
这个查找表提供了一种更快的计算log2的方法,因为它可以避免频繁的位运算和查表。此外,使用查找表还可以减少指令的数量,从而提高程序的运行速度。
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13+
14+
### Var:
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### fastlog2Table
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在Go语言中,fastlog2table.go文件中的fastlog2Table变量是一个名称为fastlog2的数组,其中存储了2的幂函数,即fastlog2Table[i]的值等于2的i次方,其中i的范围为0-31。这个数组的作用是为了快速计算二进制对数函数(log2),使用了二分查找的思想,在计算log2时可以通过查表的方式快速返回结果,而不需要进行运算。这种方法虽然会占用一定的空间,但是大大提高了计算log2的效率,特别是在一些需要高效率的场景下,如计算机网络传输中的延迟控制、音视频编解码等场景下,都需要快速计算log2。因此,fastlog2Table变量可以被视为Go语言底层的一个优化技巧,能够提高代码的性能和效率。
19+
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float.go.md

+140
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1+
# File: float.go
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float.go文件是Go语言运行时的一部分,主要用于实现浮点数相关的函数和数据结构。具体包括以下内容:
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5+
1. float64类型的特殊值
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在float.go文件中定义了一些特殊的float64类型的值,如正无穷大(+Inf)、负无穷大(-Inf)和NaN(Not a Number)。这些特殊值对于处理浮点数时非常有用。
8+
9+
2. 浮点数的格式化输出
10+
11+
该文件中实现了用于格式化浮点数的函数,例如fmt.Printf和strconv.ParseFloat。这些函数可以将浮点数转换成指定格式的字符串,以便输出或解析。同时,它们还支持对浮点数进行舍入和精度控制等操作。
12+
13+
3. 浮点数的计算和比较
14+
15+
float.go文件中还提供了一些用于浮点数计算和比较的函数,例如math.Abs、math.Round、math.Nextafter和math.IsInf等。其中,math.Abs用于计算浮点数的绝对值,math.Round用于四舍五入浮点数,math.Nextafter用于获取浮点数的相邻值,math.IsInf用于判断浮点数是否是无穷大等。
16+
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总之,float.go文件是Go语言运行时中用于处理浮点数相关计算和操作的重要文件,它为Go语言提供了强大的浮点数支持,使得开发人员可以方便地处理各种浮点数应用场景。
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20+
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23+
24+
### Var:
25+
26+
### inf
27+
28+
在go/src/runtime/float.go文件中,inf变量是一个浮点数类型的常量,表示正无穷大。这个常量用在表示浮点数在数值上的最大值,例如在处理数值溢出时。
29+
30+
在计算机中,浮点数的范围非常有限,而且浮点数实现中包含一些特殊值,比如NaN和+/-Infinity。当浮点数超出了表示范围,就会发生溢出。此时,程序可能会崩溃或者产生不确定的结果。为了避免这种情况,我们可以检查浮点数的值是否超出了范围,并且使用inf常量代替超出范围的值。
31+
32+
在标准库的math包中,还定义了类似inf的常量,例如PositiveInfinity表示正无穷大,NegativeInfinity表示负无穷大。这些常量可以用于处理浮点数的特殊情况,比如math.IsInf用于判断一个浮点数是否为无穷大。
33+
34+
35+
36+
## Functions:
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38+
### isNaN
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40+
在go语言中,NaN代表“不是一个数字”,是浮点数的一种特殊情况。NaN的出现意味着在数学计算中出现了不合法的操作结果,例如0/0、∞-∞等,因此NaN在程序中需要被特别处理。
41+
42+
isNaN函数是在runtime包的float.go文件中定义的一个函数,它的作用是判断一个浮点数是否为NaN。函数的实现很简单,它判断一个浮点数是不是等于自己,如果不等于,则认为它是NaN。
43+
44+
具体实现如下:
45+
46+
```
47+
// isNaN reports whether f is an IEEE 754 “not-a-number” value.
48+
// Implemented in assembly to avoid allocation in non-leaf inlinable function.
49+
func isNaN(f float64) bool {
50+
return f != f
51+
}
52+
```
53+
54+
在这个函数中,我们使用了浮点数的一个特性:NaN永远不等于任何数(包括自己),因此只需要判断一个数是否等于自己即可判断它是否为NaN。
55+
56+
使用这个函数可以帮助我们判断浮点数的合法性,并特别处理NaN的情况,避免程序在数学计算上出现问题。
57+
58+
59+
60+
### isFinite
61+
62+
Go语言的isFinite函数用于判断一个浮点数是否为有限数(即不是无穷大、无穷小或NaN)。该函数的定义如下:
63+
64+
```
65+
func isFinite(x float64) bool {
66+
return !math.IsInf(x, 0) && !math.IsNaN(x)
67+
}
68+
```
69+
70+
isFinite函数先使用math.IsInf函数判断x是否为正无穷大或负无穷大,如果是,则返回false,表示x不是有限数;如果不是无穷大,则继续使用math.IsNaN函数判断x是否为NaN,如果是,则同样返回false,表示x不是有限数;否则说明x既不是无穷大也不是NaN,因此返回true,表示x是一个有限数。
71+
72+
isFinite函数的作用在于判断一个浮点数是否可以用于进行计算操作,如果是非有限数,则可能会造成异常或错误的计算结果,因此需要进行特判。isFinite函数的实现非常简单和高效,因此在Go语言的运行时系统中得到了广泛的使用。
73+
74+
75+
76+
### isInf
77+
78+
isInf是一个函数,用于判断给定的浮点数是否为正无穷、负无穷或非有限浮点数(即NaN)。它的作用是检查浮点数的值,并确定它是否属于这三种特殊情况之一。
79+
80+
该函数的定义如下:
81+
82+
```
83+
func isInf(f float64, sign int) bool
84+
```
85+
86+
其中,参数f是要检查的浮点数,参数sign指定正负无穷的符号(1表示正无穷,-1表示负无穷,0表示任何无穷),如果不需要指定符号,则可以将该参数设置为0。
87+
88+
isInf函数会返回一个布尔值,表示给定的浮点数是否为无穷或非有限浮点数。如果给定的浮点数是无穷或非有限浮点数,则返回true,否则返回false。
89+
90+
这个函数在运行时的实际应用场景可能不太常见,但它是如此地重要和基础,因为它可以协助开发者处理各种数值类型的异常和边界情况,从而保证程序的正确性和健壮性。
91+
92+
93+
94+
### abs
95+
96+
函数abs函数是计算浮点数的绝对值的函数。
97+
98+
具体而言,它接受一个浮点数作为参数,然后根据符号位将其转换为正数,最后返回绝对值。如果输入为NaN,则返回NaN。
99+
100+
在很多情况下,我们需要计算一个浮点数的绝对值,例如当我们需要计算距离或误差时。由于浮点数可以是负数,我们需要将其转换为正数才能得到正确的结果。因此,使用abs函数可以很方便地计算浮点数的绝对值。
101+
102+
103+
104+
### copysign
105+
106+
`copysign`函数是用来将一个浮点数的符号改变为另一个浮点数的符号。它的函数签名如下:
107+
108+
```go
109+
func copysign(x, y float64) float64
110+
```
111+
112+
其中,`x`和`y`是两个浮点数,函数返回值是一个浮点数。函数的具体行为如下:
113+
114+
- 如果`x`和`y`符号相同,则返回`x`的绝对值;
115+
- 如果`x`和`y`符号不同,则返回`-x`的绝对值。
116+
117+
例如,假设`x`和`y`分别为`3.14`和`-0.123`,则`copysign(x,y)`会返回`-3.14`的绝对值,即`3.14`。如果`x`和`y`符号相同,则返回`3.14`的绝对值,即`3.14`。
118+
119+
该函数通常用于计算浮点数的差值、绝对值等运算,特别是在需要处理符号相关的计算时,如计算向量的夹角、计算两个数的差值等。
120+
121+
总体来说,`copysign`函数是实现浮点数运算的基础函数之一,在数值计算中具有广泛的应用。
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123+
124+
125+
### float64bits
126+
127+
float64bits是一个用于将float64类型的数字转换成uint64类型的二进制表示的函数。其作用主要在于帮助实现浮点数的精确操作,因为浮点数在计算机中的存储方式是二进制的形式,通过将浮点数转换成二进制整数可以更方便地进行精确计算和比较大小。在具体实现中,float64bits函数会首先将float64类型的数字存储到一个uint64类型的整数中,然后根据浮点数的位数和符号位等信息,将其转换成二进制形式的整数。这个函数还会考虑到浮点数的特殊情况,例如在进行舍入操作时,会自动对上下两个可选的二进制表示进行判断,以保证结果的正确性。总的来说,float64bits函数在实现计算机中浮点数精确操作的过程中扮演着重要角色。
128+
129+
130+
131+
### float64frombits
132+
133+
float64frombits是一个函数,用于将一个64位二进制数表示的浮点数转换成一个float64类型的值。该函数在Go语言的运行时库中的float.go文件中定义。
134+
135+
具体来说,float64frombits函数将一个uint64类型的整数作为参数,并按位将其解释为一个float64类型的值。这个参数对应于一个64位的浮点数,其前1位是符号位,接下来的11位是指数位,剩下的52位是位数位。函数返回的float64值与这个64位浮点数所表示的实际浮点数相等。
136+
137+
在编写Go程序时,float64frombits函数可以用于将一个uint64类型的整数转换成一个float64类型的值。例如,如果你需要在程序中手动解析一个64位浮点数的二进制表示形式,那么可以使用该函数将其转换成实际的float64值。另外,该函数还可以用于将一个float64类型的值转换成一个uint64类型的整数,这可以通过将其位表示形式的每一位分别复制到一个新的uint64值中来实现。
138+
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