Zeiger oder Werte in Go-Strukturen: Wann ist Leistung wichtig?

Zeiger vs. Werte in Go-Strukturen: Eine Leistungsperspektive

In Go sind Strukturen Werttypen, das heißt, wenn eine Struktur zugewiesen wird oder als Argument übergeben wird, wird eine Kopie der Struktur erstellt. Allerdings können Zeiger auch in Strukturen verwendet werden, um auf Werte zu verweisen, anstatt sie zu kopieren.

Überlegungen zur Leistung

Aus Leistungssicht ist im Allgemeinen ein Mehraufwand damit verbunden Verwendung von Zeigern in Strukturen im Vergleich zur Verwendung von Werten. Primitive numerische Typen wie Ganzzahlen und Gleitkommazahlen lassen sich in der Regel schneller kopieren als die Dereferenzierung eines Zeigers. Bei komplexen Datenstrukturen hängt der Leistungsunterschied von der Größe der Struktur ab. Wenn die Struktur kleiner als eine Cache-Zeile ist (typischerweise etwa 128 Byte), kann das Kopieren dennoch schneller sein.

Bei größeren Strukturen wird ein Benchmarking empfohlen, um den optimalen Ansatz zu ermitteln. Faktoren wie Datenlokalität und Cache-Freundlichkeit können sich erheblich auf die Leistung auswirken.

Wann Zeiger verwendet werden sollten

Die Wahl zwischen Zeigern und Werten in Strukturen sollte in erster Linie auf den logischen Anforderungen basieren des Programms. Zeiger sollten verwendet werden, wenn:

• Änderung erforderlich ist: Wenn der Wert an mehreren Stellen im Programm geändert werden muss, ermöglicht die Verwendung eines Zeigers die direkte Änderung des referenzierten Werts .
• Null-Handhabung: Zeiger ermöglichen die Möglichkeit eines Nullwerts, was auf das Fehlen eines Werts hinweist Wert.
• Methodenempfänger:Wenn ein benutzerdefinierter Typ Methoden hat, die einen Zeigerempfänger erfordern, sollte das Strukturfeld einen Zeiger verwenden.

Alternativen zu Zeigern

In einigen Fällen können Alternativen zu Zeigern eine gleichwertige Funktionalität ohne Leistungsaufwand bieten. Wenn beispielsweise eine Struktur geändert werden muss, aber keine Nullwerte erforderlich sind, kann ein Kompositionsansatz verwendet werden:

type ExpWithPointer struct {
  foo int
  bar *int
}

type ExpWithComposition struct {
  foo int
  Bar struct {
    value int
    isPresent bool
  }
}

Mit diesem Ansatz verfügt ExpWithComposition über ein Strukturfeld Bar, das ein boolesches Flag zur Anzeige enthält das Vorhandensein des Werts.

Fazit

Die Wahl zwischen Zeigern und Werten in Go Strukturen sollten nicht ausschließlich auf Leistungsüberlegungen basieren. Logische Anforderungen und Designentscheidungen spielen eine entscheidende Rolle. Durch das Verständnis der Leistungskompromisse und der geeigneten Anwendungsfälle für Zeiger können Entwickler die Leistung und Wartbarkeit ihrer Go-Programme optimieren.

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