[[415166]]

 本文轉(zhuǎn)載自微信公眾號「Gopher指北」，作者新世界雜貨鋪。轉(zhuǎn)載本文請聯(lián)系Gopher指北公眾號。

各位哥麻煩騰個道，前面是大型裝逼現(xiàn)場。

首先老許要感謝他人的認(rèn)同，這是我樂此不彼的動力，同時我也需要反思。這位小姐姐還是比較委婉， 但用我們四川話來說，前一篇文章的標(biāo)題是真的cuo。

老許反復(fù)思考后決定嘩眾取寵一波，感嘆號雙連取名曰“驚!Go里面居然有這樣精妙的小函數(shù)!”。下面就讓我們來看看和標(biāo)題沒那么符合的一些小函數(shù)。

返回a/b向上舍入最接近的整數(shù)

func divRoundUp(n, a uintptr) uintptr { 
 
return (n + a - 1) / a 
 
} 

這個方法用過的人應(yīng)該不少，最典型的就是分頁計算。

判斷x是否為2的n次冪

func isPowerOfTwo(x uintptr) bool { 
 return x&(x-1) == 0 
} 

這個也挺容易理解的，唯一需要注意的是x需要大于0，因為該等式0也是成立的。

向上/下將x舍入為a的倍數(shù)，且a必須是2的n次冪

// 向上將x舍入為a的倍數(shù)，例如：x=6，a=4則返回值為8 
func alignUp(x, a uintptr) uintptr { 
 return (x + a - 1) &^ (a - 1) 
} 
 
// 向上將x舍入為a的倍數(shù)，例如：x=6，a=4則返回值為4 
func alignDown(x, a uintptr) uintptr { 
 return x &^ (a - 1) 
} 

在這里老許再次明確一個概念，2的n次冪即為1左移n位。然后上述代碼中^為單目運算法按位取反，則^ (a - 1)的運算結(jié)果是除了最低n位為0其余位全為1。剩余的部分則是一個簡單的加減運算以及按位與。

上述代碼分開來看每一部分都認(rèn)識，合在一起就一臉懵逼了。幸運的是，經(jīng)過老許的不懈努力終于找到了一種能夠理解的方式。

以x=10，a=4為例。a為2的2次冪即1左移2位。x可看作兩部分之和，第一部分x1為0b1000,第二部分x2為0b0011。x的拆分方式是1左移n位可得到a來決定的，即x的最低n位為x2，x1則為x-x2。因此x1相當(dāng)于0b10左移2位得到，即x1已經(jīng)是a的整數(shù)倍，此時x2只要大于0則x2+a-1一定會向前進(jìn)1，x1+1或x1不就是x向上舍入的a的整數(shù)倍嘛，最后和^ (a - 1)進(jìn)行與運算將最低2位清零得到最終的返回結(jié)果。

有一說一，我肯定是寫不出這樣的邏輯，這也令我不得不感嘆大佬們對計算機(jī)的理解簡直出神入化。這樣的函數(shù)牛逼歸牛逼，但是在實際開發(fā)中還是盡量少用。一是有使用場景的限制(a必須為2的n次冪)，二是不易理解，當(dāng)然炫技和裝逼除外(性能要求極高也除外)。

布爾轉(zhuǎn)整形

// bool2int returns 0 if x is false or 1 if x is true. 
func bool2int(x bool) int { 
 return int(uint8(*(*uint8)(unsafe.Pointer(&x)))) 
} 

如果讓我來寫這個函數(shù)，一個稀松平常的switch就完事兒，現(xiàn)在我又多了一種裝逼的套路。老許在這里特別友情提示，字節(jié)切片和字符串也可使用上述方式進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。

計算不同類型最低位0的位數(shù)

var ntz8tab = [256]uint8{ 
 0x08, ..., 0x00, 
} 
// Ctz8 returns the number of trailing zero bits in x; the result is 8 for x == 0. 
func Ctz8(x uint8) int { 
 return int(ntz8tab[x]) 
} 
 
const deBruijn32ctz = 0x04653adf 
 
var deBruijnIdx32ctz = [32]byte{ 
 0, 1, 2, 6, 3, 11, 7, 16, 
 4, 14, 12, 21, 8, 23, 17, 26, 
 31, 5, 10, 15, 13, 20, 22, 25, 
 30, 9, 19, 24, 29, 18, 28, 27, 
} 
 
// Ctz32 counts trailing (low-order) zeroes, 
// and if all are zero, then 32. 
func Ctz32(x uint32) int { 
 x &= -x                       // isolate low-order bit 
 y := x * deBruijn32ctz >> 27  // extract part of deBruijn sequence 
 i := int(deBruijnIdx32ctz[y]) // convert to bit index 
 z := int((x - 1) >> 26 & 32)  // adjustment if zero 
 return i + z 
} 
 
const deBruijn64ctz = 0x0218a392cd3d5dbf 
 
var deBruijnIdx64ctz = [64]byte{ 
 0, 1, 2, 7, 3, 13, 8, 19, 
 4, 25, 14, 28, 9, 34, 20, 40, 
 5, 17, 26, 38, 15, 46, 29, 48, 
 10, 31, 35, 54, 21, 50, 41, 57, 
 63, 6, 12, 18, 24, 27, 33, 39, 
 16, 37, 45, 47, 30, 53, 49, 56, 
 62, 11, 23, 32, 36, 44, 52, 55, 
 61, 22, 43, 51, 60, 42, 59, 58, 
} 
 
// Ctz64 counts trailing (low-order) zeroes, 
// and if all are zero, then 64. 
func Ctz64(x uint64) int { 
 x &= -x                       // isolate low-order bit 
 y := x * deBruijn64ctz >> 58  // extract part of deBruijn sequence 
 i := int(deBruijnIdx64ctz[y]) // convert to bit index 
 z := int((x - 1) >> 57 & 64)  // adjustment if zero 
 return i + z 
} 

Ctz8、Ctz32和Ctz64分別計算無符號8、32、64位數(shù)最低位為0的個數(shù)，即某個數(shù)左移的位數(shù)。

函數(shù)的作用通過翻譯倒是能理解，我也能深刻的明白這是典型的空間換時間，然而要問一句為什么我是萬萬答不上來的。不過老許已經(jīng)替你們找好了答案，原因就藏在這篇Using de Bruijn Sequences to Index a 1 in a Computer Word論文中。歡迎巨佬們?nèi)ヌ魬?zhàn)一下，而我只想坐享其成，那么在巨佬們分析完這篇論文之前就讓這些函數(shù)安家在我的收藏欄里方便以后炫技。

這里特別說明，術(shù)業(yè)有專攻，我們不一定要所有東西都會，但要盡可能知道有這么一個東西存在。這即是老許為自己找的一個不去研究此論文的接口，也是寫下此篇文章的意義之一(萬一有人提到了Bruijn Sequences關(guān)鍵詞，我們也不至于顯得過分無知)。

math/bits包中的部分函數(shù)

如果有人知道這個包，那請原諒我的無知直接跳過本部分即可。老許發(fā)現(xiàn)這個包是源于ntz8tab變量所在文件runtime/internal/sys/intrinsics_common.go中的一句注釋。

// Copied from math/bits to avoid dependence. 

作為一個資深的CV工程師， 看到這句的第一反應(yīng)就是我終于可以挺直腰桿了。適當(dāng)Copy代碼不丟人!

math/bits這個包函數(shù)較多，老許挑幾個介紹即可，其余的還請各位讀者自行挖掘。

LeadingZeros(x uint) int: 返回x所有高位為0的個數(shù)。

TrailingZeros(x uint) int: 返回x最低位為0的個數(shù)。

OnesCount(x uint) int：返回x中bit位為1的個數(shù)。

Reverse(x uint) uint: 將x按bit位倒序后再返回。

Len(x uint) int: 返回表示x的有效bit位個數(shù)(高位中的0不計數(shù))。

ReverseBytes(x uint) uint: 將x按照每8位一組倒序后返回。

將x逃逸至堆

// Dummy annotation marking that the value x escapes, 
// for use in cases where the reflect code is so clever that 
// the compiler cannot follow. 
func escapes(x interface{}) { 
 if dummy.b { 
  dummy.x = x 
 } 
} 
 
var dummy struct { 
 b bool 
 x interface{} 
} 

老許是在reflect.ValueOf函數(shù)中發(fā)現(xiàn)此函數(shù)的調(diào)用，當(dāng)時就覺著挺有意思。如今再次回顧也依舊佩服不已。讀書是和作者的對話，閱讀源碼是和開發(fā)者的對話，看到此函數(shù)就仿佛看到Go語言開發(fā)者們和編譯器斗智斗勇的場景。

讓出當(dāng)前Processor

// Gosched yields the processor, allowing other goroutines to run. It does not 
// suspend the current goroutine, so execution resumes automatically. 
func Gosched() { 
 checkTimeouts() 
 mcall(gosched_m) 
} 

讓出當(dāng)前的Processor，允許其他goroutine執(zhí)行。在實際的開發(fā)當(dāng)中老許還未遇到需要使用此函數(shù)的場景，但多了解總是有備無患。

最后，衷心希望本文能夠?qū)Ω魑蛔x者有一定的幫助。