解决golang中container/list包中的坑

时间:2021-07-13 00:34:57

golanglist包用法可以参看这篇文章

但是list包中大部分对于e *Element进行操作的元素都可能会导致程序崩溃,其根本原因是e是一个Element类型的指针,当然其也可能为nil,但是golang中list包中函数没有对其进行是否为nil的检查,变默认其非nil进行操作,所以这种情况下,便可能出现程序崩溃。

1.举个简单例子

 

Remove()函数

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
container">
package main
import (
 "container/list"
 "fmt"
)
 
func main() {
 l := list.New()
 l.PushBack(1)
 fmt.Println(l.Front().Value) //1
 value := l.Remove(l.Front())
 fmt.Println(value)            //1
 value1 := l.Remove(l.Front()) //panic: runtime error: invalid memory address or nil pointer dereference
 fmt.Println(value1)
}

从程序中可以直观的看出程序崩溃,原因是list中只有1个元素,但是要删除2个元素。但是再进一步查看一下原因,便会得出如下结果。

golang中Front()函数实现如下

?
1
2
3
4
5
6
func (l *List) Front() *Element {
    if l.len == 0 {
        return nil
    }
    return l.root.next
}

由此可见,当第一次删除之后。list的长度变为0,此时在调用l.Remove(l.Front()),其中l.Front()返回的是一个nil。

接下来再看golang中Remove()函数实现,该函数并没有判定e是否为nil,变直接默认其为非nil,直接对其进行e.list或者e.Value取值操作。

当e为nil时,这两个操作都将会造成程序崩溃,这也就是为什么上面程序会崩溃的原因。

?
1
2
3
4
5
6
7
8
func (l *List) Remove(e *Element) interface{} {
 if e.list == l {
  // if e.list == l, l must have been initialized when e was inserted
  // in l or l == nil (e is a zero Element) and l.remove will crash
  l.remove(e)
 }
 return e.Value
}

2.(l *list)PushBackList(other *list)

 

该函数用于将other list中元素添加在l list的后面。

基本实现思想是取出other中所有元素,将其顺次挂载在l列表中,但是golang中实现有问题

代码如下

?
1
2
3
4
5
6
func (l *List) PushBackList(other *List) {
 l.lazyInit()
 for i, e := other.Len(), other.Front(); i > 0; i, e = i-1, e.Next() {
  l.insertValue(e.Value, l.root.prev)
 }
}

其具体思想是首先获取other的长度n,然后循环n次取出其元素将其插入l中。问题就出现在循环n次,如果在这个过程中other的元素变化的话,例如其中有些元素被删除了,这就导致e的指针可能为nil,此时再利用e.Value取值,程序便会崩溃。

如下所示

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
package main
 
import (
 "container/list"
 "runtime"
)
 
func main() {
 runtime.GOMAXPROCS(8)
 l := list.New()
 ls := list.New()
 for i := 0; i < 10000; i++ {
  ls.PushBack(i)
 }
 go ls.Remove(l.Back())
 l.PushBackList(ls) //invalid memory address or nil pointer dereference
}

如程序中所示,再讲ls中元素添加到l过程中,如果ls中元素减少,程序便会崩溃。原因如上面分析。

建议:

在golang中如果对与list的操作只有串行操作,则只需要注意检查元素指针是否为nil便可避免程序崩溃,如果程序中会并发处理list中元素,建议对list进行加写锁(全局锁),然后再操作。注意,读写锁无法保证并行处理list时程序的安全性。

补充:golang list 链表

看代码吧~

 

?
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
package main
import (
    "container/list"
    "fmt"
)
 
func main() {
    dataList := list.New()
 
    dataList.PushBack(1)    // 插入末尾
    dataList.PushBack(2)
    dataList.PushFront(3)    // 插入表头
    dataList.PushBack(4)
    dataList.PushBack(5)
    m := dataList.PushBack(6)
    m1 := dataList.InsertBefore(7,m)    // 6 之前插入 7
    m2 := dataList.InsertAfter(8,m) // 6 之后插入 8
 
    // 从链表头开始遍历
    for e := dataList.Front(); e != nil; e = e.Next() {
        fmt.Println(e.Value) // 打印值
    }
 
    fmt.Println("----------------------------------------")
 
    dataList.Remove(dataList.Front())   // 移除头部
    dataList.MoveBefore(m2, m)  // 将m2移动m之前
    dataList.MoveAfter(m1, m)
    dataList.Remove(m)  // 移除
 
    //PushBackList  // 插入列表
    //PushFrontList //
 
    // 从链表头开始遍历
    for e := dataList.Front(); e != nil; e = e.Next() {
        fmt.Println(e.Value) // 打印值
    }
 
    fmt.Println("----------------------------------------")
 
 
    // 从链表尾开始遍历
    for e := dataList.Back(); e != nil; e = e.Prev() {
        fmt.Println(e.Value, " ")
    }
 
    fmt.Println("----------------------------------------")
    dataList.Init() // 清空链表
    // 从链表头开始遍历
    for e := dataList.Front(); e != nil; e = e.Next() {
        fmt.Println(e.Value) // 打印值
    }
}

运行结果:

3
1
2
4
5
7
6
8
----------------------------------------
1
2
4
5
8
7
----------------------------------------
7  
8  
5  
4  
2  
1  
----------------------------------------

Process finished with exit code 0

以上为个人经验,希望能给大家一个参考,也希望大家多多支持服务器之家。如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教。

原文链接:https://blog.csdn.net/chenbaoke/article/details/42782113