1.深入理解 Python 虚拟机：列表（list）的源码实现原理及源码剖析
2.线程安全的list之synchronizedList和CopyOnWriteArrayList
3.[stl 源码分析] std::list::size 时间复杂度
4.List LinkedList HashSet HashMap底层原理剖析
5.C#浅析C# List实现原理
6.golang源码系列---手把手带你看list实现

深入理解 Python 虚拟机：列表（list）的实现原理及源码剖析

       深入剖析 Python 虚拟机中列表（list）的内部机制和源码实现

       Python 中列表作为常用的数据结构，支持多种操作。源码本文将详细揭示 CPython 虚拟机中列表的源码构造原理，以及关键函数的源码源码解析。

       列表结构

       在 CPython 中，源码PyListObject 的源码zerotiger源码结构如下，包含内存管理、源码长度以及实际存储数据的源码数组等字段。

       列表操作函数源码分析

       创建列表：通过预先分配内存空间，源码下次创建新列表时复用旧空间，源码提高效率。源码

       append 函数：涉及数组扩容，源码当列表满时，源码自动扩展容量。源码

       insert 函数：简单实现，源码通过移动元素实现插入。

       remove 函数：删除元素时，调整后续元素位置。

       统计与拷贝

       -

       count 函数统计元素数量，浅拷贝函数 copy 只复制引用，深拷贝需借助 copy 模块的 deepcopy。

       清空与反转

       -

       clear 函数释放列表资源，reverse 函数通过交换数组元素指针实现列表反转。

       总结

       理解列表的实现细节有助于优化 Python 代码，提升程序效率。深入探索这些内部机制，可以更好地编写和维护 Python 代码。

线程安全的list之synchronizedList和CopyOnWriteArrayList

        在上篇文章中我们已经介绍了其他的一些list集合，如ArrayList、linkedlist等。不清楚的可以看下上篇文章 /p/ab5bf7

        但是向ArrayList这些会出现线程不安全的问题，我们该怎样解决呢？接下来就是要介绍我们线程安全的list集合synchronizedList和CopyOnWriteArrayList。

        synchronizedList的使用方式：

        从上面的使用方式中我们可以看出，synchronizedList是将List集合作为参数来创建的synchronizedList集合。

        synchronizedList为什么是线程安全的呢？

        我们先来看一下他的源码：

        我们大概贴了一些常用方法的源码，从上面的源码中我们可以看出，其实synchronizedList线程安全的原因是因为它几乎在每个方法中都使用了synchronized同步锁。

        synchronizedList官方文档中给出的使用方式是以下方式：

        在以上源码中我们可以看出，官方文档是建议我们在遍历的时候加锁处理的。但是既然内部方法以及加了锁，为什么在遍历的时候还需要加锁呢？我们来看一下它的遍历方法：

        从以上源码可以看出，虽然内部方法中大部分都已经加了锁，但是iterator方法却没有加锁处理。那么如果我们在遍历的时候不加锁会导致什么问题呢？

        试想我们在遍历的时候，不加锁的情况下，如果此时有其他线程对此集合进行add或者remove操作，那么这个时候就会导致数据丢失或者是脏数据的问题，所以如果我们对数据的要求较高，想要避免这方面问题的话，在遍历的时候也需要加锁进行处理。

        但是既然是使用synchronized加锁进行处理的，那肯定避免不了一些锁开销。有没有效率更好的方式呢？那就是我们另一个主要的并发集合CopyOnWriteArrayList。

        CopyOnWriteArrayList是在执行修改操作时，copy一份新的数组进行相关的操作，在执行完修改操作后将原来集合指向新的集合来完成修改操作。具体源码如下：

        从以上源码我们可以看出，它在执行add方法和remove方法的时候，分别创建了一个当前数组长度+1和-1的数组，将数据copy到新数组中，然后执行修改操作。修改完之后调用setArray方法来指向新的数组。在整个过程中是使用ReentrantLock可重入锁来保证不会有多个线程同时copy一个新的数组，从而造成的混乱。并且使用volatile修饰数组来保证修改后的可见性。读写操作互不影响，所以在整个过程中整个效率是非常高的。

        synchronizedList适合对数据要求较高的情况，但是因为读写全都加锁，所有效率较低。

        CopyOnWriteArrayList效率较高，适合读多写少的场景，因为在读的时候读的是旧集合，所以它的实时性不高。

[stl 源码分析] std::list::size 时间复杂度

       在对Linux上C++项目进行性能压测时，一个意外的自动主线源码发现是std::list::size方法的时间复杂度并非预期的高效。原来，这个接口在较低版本的g++（如4.8.2）中是通过循环遍历整个列表来计算大小的，这导致了明显的性能瓶颈。@NagiS的提示揭示了这个问题可能与g++版本有关。

       在功能测试阶段，CPU负载始终居高不下，通过火焰图分析，std::list::size的调用占据了大部分执行时间。火焰图的使用帮助我们深入了解了这一问题。

       查阅相关测试源码（源自cplusplus.com），在较低版本的g++中，std::list通过逐个节点遍历来获取列表长度，这种操作无疑增加了时间复杂度。然而，对于更新的g++版本（如9），如_glibcxx_USE_CXX_ABI宏启用后，list的实现进行了优化。它不再依赖遍历，而是利用成员变量_M_size直接存储列表大小，从而将获取大小的时间复杂度提升到了[公式]，显著提高了性能。具体实现细节可在github上找到，如在/usr/include/c++/9/bits/目录下的代码。

List LinkedList HashSet HashMap底层原理剖析

       ArrayList底层数据结构采用数组。数组在Java中连续存储，因此查询速度快，时间复杂度为O(1)，插入数据时可能会慢，双向马丁策略源码特别是需要移动位置时，时间复杂度为O(N)，但末尾插入时时间复杂度为O(1)。数组需要固定长度，ArrayList默认长度为，最大长度为Integer.MAX_VALUE。在添加元素时，如果数组长度不足，则会进行扩容。JDK采用复制扩容法，通过增加数组容量来提升性能。若数组较大且知道所需存储数据量，可设置数组长度，或者指定最小长度。例如，设置最小长度时，扩容长度变为原有容量的1.5倍，从增加到。

       LinkedList底层采用双向列表结构。链表存储为物理独立存储，因此插入操作的时间复杂度为O(1)，且无需扩容，也不涉及位置挪移。然而，查询操作的时间复杂度为O(N)。LinkedList的add和remove方法中，add默认添加到列表末尾，无需移动元素，狙击易支付源码相对更高效。而remove方法默认移除第一个元素，移除指定元素时则需要遍历查找，但与ArrayList相比，无需执行位置挪移。

       HashSet底层基于HashMap。HashMap在Java 1.7版本之前采用数组和链表结构，自1.8版本起，则采用数组、链表与红黑树的组合结构。在Java 1.7之前，链表使用头插法，但在高并发环境下可能会导致链表死循环。从Java 1.8开始，链表采用尾插法。在创建HashSet时，通常会设置一个默认的负载因子（默认值为0.），当数组的使用率达到总长度的%时，会进行数组扩容。HashMap的put方法和get方法的源码流程及详细逻辑可能较为复杂，涉及哈希算法、负载因子、扩容机制等核心概念。

C#浅析C# List实现原理

       C# List 实现原理详解

       在面试中，我被问到List的初始化容量问题，暴露了自己在C#编程中的不足。List作为C#中最常见的可伸缩数组组件，常用于替代数组，大漠内存搜索源码其可扩展性避免了手动分配数组大小的麻烦，甚至有时作为链表使用。那么，它底层的工作机制如何呢？我们来深入了解其添加、插入、删除、索引操作以及排序等方面的实现。

       Add操作

       在添加元素前，List会调用EnsureCapacity确保有足够的空间，如果容量不够，会按需扩容，初始容量为4，每次扩张都是翻倍：4, 8, , ...。然而，List使用数组作为底层数据结构，虽然索引访问快，扩容时会产生新的数组，造成内存浪费和GC压力。

       Insert操作

       插入操作涉及Array.Copy，将指定索引后的元素后移，时间复杂度为O(n)。这可能导致性能降低和内存冗余。

       Remove操作

       删除元素时，同样通过Array.Copy将指定索引后的元素前移，O(n)复杂度。删除元素后，后续元素需要移动，增加了内存消耗和GC负担。

       索引访问与Find

       直接使用数组下标访问速度快，但Find的线性查找可能导致O(n)效率。在Unity中，foreach可能导致额外的GC，尽管Unity5.5已解决这个问题，但仍需注意foreach可能增加垃圾对象。

       Clear操作

       Clear并不会删除数组，仅清零元素并设_size为0，表示容量为0，避免内存浪费。

       foreach与Sort

       foreach在Unity中可能增加额外GC，但已在新版本中解决。List的Sort使用快速排序，时间复杂度为O(nlogn)。

       总结与参考

       深入理解List的实现原理，对提高C#编程效率至关重要。参考《Unity3D高级编程之进阶主程》第一章和List源码(list.cs)，以优化代码和避免不必要的性能损失。

golang源码系列---手把手带你看list实现

       本文提供Golang源码中双向链表实现的详细解析。

       双向链表结构包含头节点对象root和链表长度，无需遍历获取长度，链表节点额外设指针指向链表，方便信息获取。

       创建双向链表使用`list.New`函数，初始化链表。

       `Init`方法可初始化或清空链表，链表结构内含占位头结点。

       `Len`方法返回链表长度，由结构体字段存储，无需遍历。

       `Front`与`Back`分别获取头结点和尾结点。

       `InsertBefore`与`InsertAfter`方法在指定节点前后插入新节点，底层调用`insertValue`实现。

       `PushFront`与`PushBack`方法分别在链表头部和尾部插入新节点。

       `MoveToBack`与`MoveToFront`内部调用`move`方法，将节点移动至特定位置。

       `MoveBefore`与`MoveAfter`将节点移动至指定节点前后。

       `PushBackList`与`PushFrontList`方法分别在链表尾部或头部插入其他链表节点。

       例如，原始链表A1 - A2 - A3与链表B1 - B2 - B3，`PushFrontList`结果为B1 - B2 - B3 - A1 - A2 - A3，`PushBackList`结果为A1 - A2 - A3 - B1 - B2 - B3。

《面试1v1》List

       面试官：小伙子,听说你对Java集合挺在行的?

       候选人：谢谢夸奖,我对Java集合还在学习中,只能算入门水平。特别是List这个接口,其下的实现类功能非常丰富,我还未能全部掌握。

       面试官：那么,简单介绍下List这个接口及常用实现类吧!这是Java集合的基础,也是日常开发中最常用的。

       候选人：List接口表示一个有序集合,它的主要实现类有ArrayList、LinkedList、Vector等。它们都实现了List接口,有一些共同的方法,但底层数据结构不同,所以在不同场景有不同的使用优势。这取决于应用的需求。

       面试官：那日常工作用的最多的是哪个实现类?它的源码能不能讲解一下?

       候选人：我日常工作中最常用的List实现类就是ArrayList。它的源码如下:

       ArrayList底层采用动态数组实现,通过ensureCapacityInternal()方法动态扩容,以达到在保证查询效率的同时,尽量减小扩容带来的性能消耗。这也是我在日常使用中最欣赏ArrayList的地方。当然,它的实现远不止这些,我还在不断学习与理解中。

       面试官：不错,你对这些知识已经有一定理解。ArrayList的源码分析得也比较到位。看来你之前真的有认真研读与理解。不过List相关知识还有更广阔的空间,需要你继续努力!

       候选人：非常感谢面试官的肯定与指导。您说得对,List及其相关知识还有很多值得我继续学习与探索的地方。我会持续加深理解,提高运用能力。

       面试官：那么,你对List还有哪些不太理解的地方?或是想更深入学习的内容?

       候选人：关于List,我还不太清楚或想进一步学习的内容如下：

       这些都是我想进一步学习与理解的List相关内容与知识点。我会根据这份清单继续深入阅读源码、分析案例并实践使用,以便全面掌握List及其相关接口与实现类。这无疑需要一段长期的学习与总结过程,但这正是我成长为一名资深Java工程师所必须经历的阶段。

       面试官：Wonderful!这份学习清单涵盖的内容非常全面且具有针对性。你能够准确定位自己尚未完全掌握的知识点,这展现出你的自我认知能力。只要你能够有计划和耐心地向这个清单上的每一项知识点进发,你在List及相关接口的理解上一定会有大的提高,这也为你成长为资深工程师奠定基础。我对你的学习态度和理解能力很为欣赏。

       最近我在更新《面试1v1》系列文章，主要以场景化的方式，讲解我们在面试中遇到的问题，致力于让每一位工程师拿到自己心仪的offer。如果您对这个系列感兴趣，可以关注公众号JavaPub追更！

       《面试1v1》系列文章涵盖了Java基础、锁、数据结构与算法、Mybatis、搜索LuceneElasticsearch、Spring、Spring Boot、中间件、zookeeper、RocketMQ、Prometheus、流程引擎、Redis、Docker、sql、设计模式、分布式、shell等主题。您可以在Gitee或GitHub上找到更多资源。如果您需要PDF版的干货，可以访问指定链接进行下载。希望这些资源能帮助您更好地准备面试，实现职业目标！

linux内核源码 -- list链表

       在Linux内核中，list链表是一种经典的数据结构，本文将深入探讨其定义、操作方法、注意事项以及实际应用。所有相关操作的实现细节可在<include/linux/list.h>和<include/linux/types.h>文件中找到。

       首先，list链表本质上是一个双向循环链表，其核心结构由一个头指针定义。这个头指针本身不包含数据，而是嵌入到用户自定义的struct中，构建出链表结构，类似于C++中的std::List，但侵入性较小。

       list链表提供了丰富的操作，如初始化、插入（在头部和尾部）、删除、替换、移动以及拆分和合并等。插入操作包括将元素置于两个元素之间，以及在链表头部和尾部插入。删除则涉及删除特定元素或相邻元素，替换则是通过指针操作实现。移动功能允许元素在不同链表之间转移，而拆分和合并则能灵活地分割和合并链表。

       值得注意的是，尽管list链表在设计上支持多线程操作，但在并发环境下操作同一个链表时，仍需确保数据安全，即在操作前后对链表进行适当的锁定。

       在实际使用中，list链表常用于数据的组织和管理，例如处理系统任务队列、进程管理或者内存分配等场景。通过list_entry宏，可以方便地从list_head指针获取到包含数据的struct实例，同时，一系列宏定义也提供了遍历链表和获取链表节点的功能。