Go中過濾范型集合性能示例詳解
更新時間：2023年03月08日 08:49:07 作者：洛天楓
這篇文章主要為大家介紹了Go中過濾范型集合性能示例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪
正文
最近，我有機會在一個真實的 Golang 場景中使用泛型，同時尋找與 Stream filter(Predicate<? super T> predicate)和 Python list comprehension 等同的函數(shù)。我沒有依賴現(xiàn)有的包，而是選擇自己寫一個過濾函數(shù)，以達到學習的目的。
func filterStrings(collection []string, test func(string) bool) (f []string) {
for _, s := range collection {
if test(s) {
f = append(f, s)
}
}
return
}
然而，這只適用于字符串。如果我需要過濾一個整數(shù)的集合，那么我就需要另一個極其相似的函數(shù)。
這對于一個范型函數(shù)來說似乎是一個完美的選擇。
func filter[T any](collection []T, test func(T) bool) (f []T) {
for _, e := range collection {
if test(e) {
f = append(f, e)
}
}
return
}
分析類型化和范型版本之間的（少數(shù)）差異
- 函數(shù)名后面是一個范型T的定義。
- T被定義為任何類型。
- 輸入 slice 中元素的類型從字符串變成了T
- 輸入、輸出的 clice 類型也從字符串變成了T
不多說了，讓我們來寫一些單元測試。首先，我需要一個隨機集合（在我的例子中，是字符串）的生成器。
func generateStringCollection(size, strLen int) []string {
var collection []string
for i := 0; i < size; i++ {
collection = append(collection, strings.Repeat(fmt.Sprintf("%c", rune('A'+(i%10))), strLen))
}
return collection
}
現(xiàn)在我可以寫一個測試用例，判斷 filterStrings 函數(shù)的輸出與我的過濾范型器的輸出相同。
func TestFilter(t *testing.T) {
c := generateStringCollection(1000, 3)
t.Run("the output of the typed and generic functions is the same", func(t *testing.T) {
predicate := func(s string) bool { return s == "AAA" }
filteredStrings := filterStrings(c, predicate)
filteredElements := filter(c, predicate)
if !reflect.DeepEqual(filteredStrings, filteredElements) {
t.Errorf("the output of the two functions is not the same")
}
})
}
=== RUN TestFilter
=== RUN TestFilter/the_output_of_the_typed_and_generic_functions_is_the_same
--- PASS: TestFilter (0.00s)
--- PASS: TestFilter/the_output_of_the_typed_and_generic_functions_is_the_same (0.00s)
PASS
考慮新函數(shù)在處理大的 slice 時的性能問題。我怎樣才能確保它在這種情況下也能表現(xiàn)良好？
答案是：基準測試。用Go編寫基準測試與單元測試很相似。
const (
CollectionSize = 1000
ElementSize = 3
)
func BenchmarkFilter_Typed_Copying(b *testing.B) {
c := generateStringCollection(CollectionSize, ElementSize)
b.Run("Equals to AAA", func(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
filterStrings(c, func(s string) bool { return s == "AAA" })
}
})
}
func BenchmarkFilter_Generics_Copying(b *testing.B) {
c := generateStringCollection(CollectionSize, ElementSize)
b.Run("Equals to AAA", func(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
filter(c, func(s string) bool { return s == "AAA" })
}
})
}
go test -bench=. -count=10 -benchmem goos: darwin goarch: arm64 pkg: github.com/timliudream/go-test/generic_test BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 718408 1641 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 718148 1640 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 732939 1655 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 723036 1639 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 699075 1639 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 707232 1643 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 616422 1652 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 730702 1649 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 691488 1700 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 717043 1646 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 428851 2754 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 428437 2762 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 430444 2800 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 429314 2757 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 430938 2754 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 429795 2754 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 426714 2755 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 418152 2755 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 431739 2761 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 412221 2755 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op PASS ok github.com/timliudream/go-test/generic_test 25.005s
我對這個結果并不滿意?？雌饋砦矣每勺x性換取了性能。
此外，我對分配的數(shù)量也有點擔心。你注意到我的測試名稱中的_Copying后綴了嗎？那是因為我的兩個過濾函數(shù)都是將過濾后的項目從輸入集合復制到輸出集合中。為什么我必須為這樣一個簡單的任務占用內存？
到最后，我需要做的是過濾原始的收集。我決定先解決這個問題。
func filterInPlace[T any](collection []T, test func(T) bool) []T {
var position, size = 0, len(collection)
for i := 0; i < size; i++ {
if test(collection[i]) {
collection[position] = collection[i]
position++
}
}
return collection[:position]
}
我不是把過濾后的結果寫到一個新的集合中，然后再返回，而是把結果寫回原來的集合中，并保留一個額外的索引，以便在過濾后的項目數(shù)上 "切 "出一個片斷。
我的單元測試仍然通過，在改變了下面這行之后。
filteredStrings := filterStrings(c, predicate) //filteredElements := filter(c, predicate) filteredElements := filterInPlace(c, predicate) // new memory-savvy function
再添加一個 bench 方法
func BenchmarkFilter_Generics_InPlace(b *testing.B) {
c := generateStringCollection(CollectionSize, 3)
b.Run("Equals to AAA", func(b *testing.B) {
for i := 0; i < b.N; i++ {
filterInPlace(c, func(s string) bool { return s == "AAA" })
}
})
}
結果是出色的。
go test -bench=. -benchmem goos: darwin goarch: arm64 pkg: github.com/timliudream/go-test/generic_test BenchmarkFilter_Typed_Copying/Equals_to_AAA-8 713928 1642 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Copying/Equals_to_AAA-8 426055 2787 ns/op 4080 B/op 8 allocs/op BenchmarkFilter_Generics_Inplace/Equals_to_AAA-8 483994 2467 ns/op 0 B/op 0 allocs/op PASS ok github.com/timliudream/go-test/generic_test 4.925s
不僅內存分配歸零，而且性能也明顯提高。
以上就是Go中過濾范型集合性能示例詳解的詳細內容，更多關于Go過濾范型集合性的資料請關注腳本之家其它相關文章！
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