Wie kann ich mithilfe von Zeigern in Go Tags effizient Bild-URLs zuordnen und gleichzeitig eine ordnungsgemäße Speicherbereinigung sicherstellen?

Garbage Collection und korrekte Verwendung von Zeigern in Go

Problem:

Sie sind Sie arbeiten mit einer Sprache mit einer anderen Datenstruktur, z. B. Python, und möchten auf Go migrieren. Sie sind sich nicht sicher, wie Sie Zeiger in einem Go-Programm richtig nutzen.

Konkret liegt eine Situation vor, in der:

• Sie haben eine große JSON-Antwort mit Bilddaten und entsprechenden Tags.
• Sie müssen in Go eine Datenstruktur erstellen, um jedes Tag einer Liste von Bild-URLs zuzuordnen.
• Sie möchten Zeiger verwenden, um die Speichernutzung zu optimieren.

Frage:

Wie können Sie Zeiger effektiv verwenden, um Tags Bild-URLs in einem Go-Programm zuzuordnen? Welche Überlegungen sollten getroffen werden, um eine ordnungsgemäße Speicherbereinigung und Speicherverwaltung sicherzustellen?

Antwort:

1. Vermeiden Sie das Speichern von Zeigern auf Felder:

• Es ist zwar möglich, Zeiger auf bestimmte Felder innerhalb einer Struktur zu speichern, dies wird jedoch nicht empfohlen.
• Die gesamte Struktur wird als gespeichert solange der Zeiger aktiv ist, auch wenn Sie nur ein bestimmtes Feld benötigen.
• Dies kann zu unerwünschter Speicherfragmentierung führen.

2. String-Werte verhalten sich wie Zeiger:

• String-Werte in Go werden durch kleine Strukturen namens reflect.StringHeader dargestellt, die einen Zeiger auf die tatsächlichen String-Daten enthalten.
• Wenn Sie einen String übergeben oder kopieren, übergeben oder kopieren Sie im Wesentlichen diese reflect.StringHeader-Struktur, nicht die gesamten String-Daten.
• Das bedeutet, dass String-Werte bereits wie Zeiger wirken.

3. Verwenden Sie einen String-Interner:

• Um den Speicher weiter zu optimieren, verwenden Sie einen String-Interner, um zu verhindern, dass mehrere Kopien desselben String-Werts erstellt werden.
• Dadurch wird sichergestellt, dass nur eine einzige Instanz vorhanden ist Jeder eindeutige String wird im Speicher gespeichert.
• Sobald der Interner nicht mehr benötigt wird, können Sie seinen Cache leeren, um die darin enthaltenen Strings freizugeben.

Beispielcode:

<code class="go">package main

import (
    "encoding/json"
    "fmt"
    "os"
    "reflect"
)

type Image struct {
    URL        string
    Description string
    Tags        []*Tag
}

type Tag struct {
    Name string
    Rank int
}

// this function mimics json.NewDecoder(resp.Body).Decode(&amp;parsedJSON)
func searchImages() []*Image {
    parsedJSON := []*Image{
        &amp;Image{
            URL:        "https://c8.staticflickr.com/4/3707/11603200203_87810ddb43_o.jpg",
            Description: "Ocean islands",
            Tags: []*Tag{
                &amp;Tag{"ocean", 1},
                &amp;Tag{"water", 2},
                &amp;Tag{"blue", 3},
                &amp;Tag{"forest", 4},
            },
        },
        &amp;Image{
            URL:        "https://c3.staticflickr.com/1/48/164626048_edeca27ed7_o.jpg",
            Description: "Bridge over river",
            Tags: []*Tag{
                &amp;Tag{"bridge", 1},
                &amp;Tag{"river", 2},
                &amp;Tag{"water", 3},
                &amp;Tag{"forest", 4},
            },
        },
    }
    return parsedJSON
}

func main() {
    result := searchImages()

    cache := map[string]string{}

    tagToUrlMap := make(map[string][]string)

    for _, image := range result {
        imageURL := intern(image.URL, cache)

        for _, tag := range image.Tags {
            tagName := intern(tag.Name, cache)
            tagToUrlMap[tagName] = append(tagToUrlMap[tagName], imageURL)
        }
    }

    cache = nil

    enc := json.NewEncoder(os.Stdout)
    enc.SetIndent("", "  ")
    if err := enc.Encode(tagToUrlMap); err != nil {
        panic(err)
    }
}

func intern(s string, cache map[string]string) string {
    if s2, ok := cache[s]; ok {
        return s2
    }

    // New string, store it
    cache[s] = s
    return s
}</code>

Zusätzliche Ressourcen:

• [Zeiger in Go](https://go.dev/blog/pointers): An Einführung in Zeiger in Go.
• [Effective Go](https://go.dev/doc/ Effective_go): Eine Anleitung zum Schreiben von idiomatischem Go-Code.
• [Garbage Collection in Go] (https://dave.cheney.net/2013/06/03/garbage-collection-in-go): Eine detaillierte Erklärung der Garbage Collection in Go.

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