Files
reflux/util.go
T
what 5c9f8bd6e7 perf: 用类型布局缓存 + 指针偏移寻址重写热路径
将实验目录 experiment/fastx 的实现合入主实现,替换原来逐次反射的做法。

实现方式:
- 类型布局缓存: 首次遇到某类型时把字段偏移量构建成描述符存入全局缓存,
  字段查找从按名线性比较变成 O(1) map 查表 (rfx_typedesc.go)
- 指针偏移寻址: 取字段时用 基址+偏移量 直接算地址, 不再构造中间 reflect.Value
  (unsafeptr.go, 全部 unsafe 代码集中在这一个文件)
- 零分配路径解析: 路径按需切片遍历, 不再为每次 Get 分配临时切片 (path.go)
- 标量直读: String/Int/Bool/Float64 在类型匹配时直接按机器类型读内存,
  绕开 interface 装箱和 cast 转换

语义复杂、调用频次低的操作(复合类型赋值、Append、Delete、容器转换)仍走原
reflect 实现, 保留为冷路径 refx (rfx_reflect.go), 避免重写引入行为偏差。

新增包级泛型函数 Get[T](r, path...), 按路径直接取出目标类型, 零内存分配。
语义与 r.Get(path...).Xxx() 严格等价, 不改动任何现有接口。

性能对比(同进程同数据, -benchmem -count=6 中位数):
- Get 嵌套 + String   150.6ns/7allocs -> 50.7ns/2allocs   2.97x
- Get 4 层深路径      234.1ns/10allocs -> 68.9ns/2allocs  3.40x
- Set 单层            65.8ns/2allocs  -> 18.1ns/0allocs   3.64x
- Set 嵌套           122.1ns/3allocs  -> 35.5ns/0allocs   3.44x
- Exists             127.4ns/5allocs  -> 37.2ns/1alloc    3.42x
- 访问器 String        15.0ns/1alloc   -> 1.3ns/0allocs   11.8x
- Get[string] 泛型直取                 -> 29.9ns/0allocs   5.04x
两处不快: map 键访问 1.25x(map 无稳定布局, 仍走 reflect);
New 构造 0.67x(多一次描述符缓存查找, 一次性成本)。

内存安全: 未导出字段在读和写两处显式拦截 —— reflect.NewAt 构造的 Value
不带只读标记, 语言层面的导出规则保护在 unsafe 路径上失效, 必须自己拦。
不变式与评审要点见 unsafeptr.go 顶部注释。

测试: 新增 703 个用例全部通过, 含 go test -race。
其中接口契约逐方法对拍(含 panic 错误信息逐字比对)、标量转换全矩阵对拍、
[]any 内嵌 R、循环引用等边角场景, 均以保留下来的 refx 作为参照实现做差分验证。
合并过程中据此发现并修复 11 处行为偏差。
2026-08-28 16:37:04 +08:00

463 lines
12 KiB
Go

package reflux
import (
"fmt"
"reflect"
"strconv"
"strings"
"unicode"
"git.fsdpf.net/go/reflux/valuex"
)
// DeepClone 深度克隆一个 reflect.Value
func DeepClone(v reflect.Value) reflect.Value {
// 解引用指针和接口以获取实际值
v = deref(v)
if !v.IsValid() {
return reflect.Value{}
}
// 创建新值的指针以便修改
cloned := reflect.New(v.Type())
CloneValue(cloned.Elem(), v)
return cloned
}
// CloneValue 递归克隆值
func CloneValue(dst, src reflect.Value) {
if !src.IsValid() {
return
}
switch src.Kind() {
case reflect.Ptr:
if src.IsNil() {
return
}
dst.Set(reflect.New(src.Type().Elem()))
CloneValue(dst.Elem(), src.Elem())
case reflect.Interface:
if src.IsNil() {
return
}
// 解引用 Accessor,克隆其底层值
unwrapped := unwrapAccessor(src)
if unwrapped != src {
// 是 Accessor,克隆底层值
cloned := DeepClone(unwrapped)
if cloned.IsValid() {
dst.Set(cloned)
}
return
}
// 不是 Accessor,正常克隆
cloned := DeepClone(src.Elem())
if cloned.IsValid() {
dst.Set(cloned)
}
case reflect.Struct:
for i := 0; i < src.NumField(); i++ {
if dst.Field(i).CanSet() {
CloneValue(dst.Field(i), src.Field(i))
}
}
case reflect.Slice:
if src.IsNil() {
return
}
dst.Set(reflect.MakeSlice(src.Type(), src.Len(), src.Cap()))
cloneSequence(dst, src)
case reflect.Array:
cloneSequence(dst, src)
case reflect.Map:
if src.IsNil() {
return
}
dst.Set(reflect.MakeMap(src.Type()))
for _, key := range src.MapKeys() {
val := src.MapIndex(key)
clonedVal := cloneElement(val)
dst.SetMapIndex(key, clonedVal)
}
default:
// 对于基本类型(int, string, bool, float等),直接赋值
if dst.CanSet() {
dst.Set(src)
}
}
}
// cloneSequence 克隆序列类型(slice/array)的元素
func cloneSequence(dst, src reflect.Value) {
for i := 0; i < src.Len(); i++ {
elem := src.Index(i)
clonedElem := cloneElement(elem)
dst.Index(i).Set(clonedElem)
}
}
// cloneElement 克隆单个元素,处理 interface 包装的情况
// 对于复杂类型(struct, map, slice, array)和指针类型进行深度克隆
// 对于基本类型,直接返回原始值
func cloneElement(elem reflect.Value) reflect.Value {
// 首先检查 elem 自身是否是 interface
if elem.Kind() == reflect.Interface && !elem.IsNil() {
// 检查并解引用 Accessor
unwrapped := unwrapAccessor(elem)
if unwrapped != elem {
// 是 Accessor,克隆底层值
return DeepClone(unwrapped)
}
// 获取 interface 包装的实际值
wrapped := elem.Elem()
// 如果 interface 包装的是指针,需要深度克隆指针
if wrapped.Kind() == reflect.Ptr && !wrapped.IsNil() {
// 克隆指针指向的值
pointedValue := wrapped.Elem()
if needsDeepClone(pointedValue.Kind()) {
// 复杂类型:递归克隆
clonedValue := reflect.New(pointedValue.Type()).Elem()
CloneValue(clonedValue, pointedValue)
clonedPtr := reflect.New(pointedValue.Type())
clonedPtr.Elem().Set(clonedValue)
return clonedPtr
} else {
// 基本类型:创建新指针
clonedPtr := reflect.New(pointedValue.Type())
clonedPtr.Elem().Set(pointedValue)
return clonedPtr
}
}
// interface 包装的是复杂类型
if needsDeepClone(wrapped.Kind()) {
clonedElem := reflect.New(wrapped.Type()).Elem()
CloneValue(clonedElem, wrapped)
return clonedElem
}
// interface 包装的是基本类型,直接返回
return elem
}
// 处理直接的指针类型
if elem.Kind() == reflect.Ptr && !elem.IsNil() {
pointedValue := elem.Elem()
if needsDeepClone(pointedValue.Kind()) {
clonedValue := reflect.New(pointedValue.Type()).Elem()
CloneValue(clonedValue, pointedValue)
clonedPtr := reflect.New(pointedValue.Type())
clonedPtr.Elem().Set(clonedValue)
return clonedPtr
} else {
// 基本类型的指针,创建新指针
clonedPtr := reflect.New(pointedValue.Type())
clonedPtr.Elem().Set(pointedValue)
return clonedPtr
}
}
// 处理复杂类型
if needsDeepClone(elem.Kind()) {
clonedElem := reflect.New(elem.Type()).Elem()
CloneValue(clonedElem, elem)
return clonedElem
}
// 基本类型,直接返回
return elem
}
// needsDeepClone 判断某个类型是否需要深度克隆
func needsDeepClone(kind reflect.Kind) bool {
return kind == reflect.Struct ||
kind == reflect.Map ||
kind == reflect.Slice ||
kind == reflect.Array
}
// unwrapAccessor 解引用 valuex.Accessor (包括 R),返回其底层值
// 如果 v 不是 interface 或不包含 Accessor,返回原值
func unwrapAccessor(v reflect.Value) reflect.Value {
if v.Kind() == reflect.Interface && !v.IsNil() {
if accessor, ok := v.Interface().(valuex.Accessor); ok {
rawVal := accessor.Raw()
if rawVal.IsValid() {
return rawVal
}
}
}
return v
}
// derefValue 递归解引用指针和接口,返回实际值
// nilValue: 遇到 nil 时返回的值
// supportAccessor: 是否支持解引用 Accessor
func derefValue(v reflect.Value, nilValue reflect.Value, supportAccessor bool) reflect.Value {
for v.Kind() == reflect.Ptr || v.Kind() == reflect.Interface {
if v.IsNil() {
return nilValue
}
if supportAccessor {
v = unwrapAccessor(v)
if v.Kind() != reflect.Ptr && v.Kind() != reflect.Interface {
break
}
}
v = v.Elem()
}
return v
}
// deref 递归解引用指针和接口,返回实际值(nil 时返回无效值)
func deref(v reflect.Value) reflect.Value {
return derefValue(v, reflect.Value{}, false)
}
// derefWithAccessor 递归解引用指针和接口(支持 Accessor),返回实际值(nil 时返回无效值)
func derefWithAccessor(v reflect.Value) reflect.Value {
return derefValue(v, reflect.Value{}, true)
}
// expandPath 展开路径,支持点号分割
// 例如: expandPath("a.b", "c") -> []string{"a", "b", "c"}
func expandPath(p ...string) []string {
var result []string
for _, segment := range p {
// 按点号分割
parts := strings.Split(segment, ".")
for _, part := range parts {
if part != "" { // 忽略空字符串
result = append(result, part)
}
}
}
return result
}
// getValueByPath 通过路径获取值的辅助方法
// 支持两种路径格式:
// 1. 多个参数: Get("Address", "City")
// 2. 点号分割: Get("Address.City") 或混合使用 Get("Address.City", "ZipCode")
func getValueByPath(v reflect.Value, p ...string) reflect.Value {
v = derefWithAccessor(v)
// 展开所有路径片段,支持点号分割
keys := expandPath(p...)
for _, key := range keys {
if !v.IsValid() {
return reflect.Value{}
}
switch v.Kind() {
case reflect.Struct:
v = tryStructFieldValue(v, key)
case reflect.Map:
v = tryMapFieldValue(v, key)
case reflect.Slice, reflect.Array:
// 尝试将 key 转换为索引
idx, err := strconv.Atoi(key)
if err == nil && idx >= 0 && idx < v.Len() {
v = v.Index(idx)
} else {
return reflect.Value{}
}
default:
return reflect.Value{}
}
// 解引用指针和接口
v = derefWithAccessor(v)
}
return v
}
// capitalizeFirst 将字符串首字母转换为大写
// 用于处理 struct 字段名,使其符合 Go 的公开字段命名规范
func capitalizeFirst(s string) string {
if s == "" {
return s
}
runes := []rune(s)
runes[0] = unicode.ToUpper(runes[0])
return string(runes)
}
// lowercaseFirst 将字符串首字母转换为小写
func lowercaseFirst(s string) string {
if s == "" {
return s
}
runes := []rune(s)
runes[0] = unicode.ToLower(runes[0])
return string(runes)
}
// tryStructFieldValue 尝试获取 struct 字段,支持小写字段名自动转大写
// 1. 首先尝试原始字段名
// 2. 如果失败且首字母是小写,尝试首字母大写的版本
func tryStructFieldValue(v reflect.Value, fieldName string) reflect.Value {
// 首先尝试原始字段名
field := v.FieldByName(fieldName)
if field.IsValid() {
return field
}
// 如果字段名首字母是小写,尝试首字母大写
if len(fieldName) > 0 && unicode.IsLower(rune(fieldName[0])) {
capitalizedName := capitalizeFirst(fieldName)
field = v.FieldByName(capitalizedName)
if field.IsValid() {
return field
}
}
return reflect.Value{}
}
// tryMapFieldValue 尝试从 map 中获取值,支持 string 键的小写字段名自动转大写
// 1. 首先使用原始 key 尝试
// 2. 如果 map 的键类型为 string 且 key 首字母是大写,再尝试首字母小写的版本
func tryMapFieldValue(m reflect.Value, key string) reflect.Value {
actualKey := tryMapFieldKey(m, key)
if !actualKey.IsValid() {
return reflect.Value{}
}
return m.MapIndex(actualKey)
}
// tryMapFieldKey 尝试从 map 中获取实际存在的键
// 支持大小写不敏感查找
// 返回: 实际的键
func tryMapFieldKey(m reflect.Value, key string) reflect.Value {
if !m.IsValid() || m.Kind() != reflect.Map {
return reflect.Value{}
}
keyType := m.Type().Key()
// 这里必须把 key 复制到一个**新的局部变量**里,而且不能复用参数名。
//
// reflect.ValueOf 会把字符串装箱进 interface,逃逸分析因此判定传进来的变量
// 逃逸到堆。而 key 是从调用方的路径参数里切出来的子串 —— 一旦参数本身被判
// 定为 leaking param,Get("Address","City") 里那个可变参数切片就必须堆分配,
// 即使这次调用根本没走到 map 分支。
// 复制一次切断数据流,代价只落在真正访问 map 的路径上(那条路径本来就要为
// 取出来的 map 元素分配内存)。
k := strings.Clone(key)
// 构造原始 key
var mapKey reflect.Value
if keyType.Kind() == reflect.String {
mapKey = reflect.ValueOf(k)
} else {
// 非 string 键,尽量使用原始字符串构造可转换的 key
raw := reflect.ValueOf(k)
if raw.Type().AssignableTo(keyType) {
mapKey = raw
} else if raw.Type().ConvertibleTo(keyType) {
mapKey = raw.Convert(keyType)
} else {
return reflect.Value{}
}
}
// 尝试原始 key
val := m.MapIndex(mapKey)
if val.IsValid() {
return mapKey
}
// 如果键类型是 string 且首字母大写,尝试首字母小写版本
// (这里同样用副本 k,避免 key 被判定逃逸)
if keyType.Kind() == reflect.String && len(k) > 0 && unicode.IsUpper(rune(k[0])) {
lowercased := lowercaseFirst(k)
mapKey = reflect.ValueOf(lowercased)
val = m.MapIndex(mapKey)
if val.IsValid() {
return mapKey
}
}
return reflect.Value{}
}
// normalizeAccessorSlice 规范化 Accessor 切片为 reflect.Value
// 这个辅助函数用于处理 []R 和 []valuex.Accessor 的共同逻辑
func normalizeAccessorSlice[T valuex.Accessor](slice []T, typeName string) (reflect.Value, bool, error) {
var elemType reflect.Type
for _, it := range slice {
// 检查是否为 nil (通过 any 转换检查)
if any(it) == nil {
continue
}
val := it.Raw()
if val.IsValid() {
elemType = val.Type()
break
}
}
// 如果所有元素都是 nil 或无效,返回 nil
if elemType == nil {
return reflect.ValueOf(nil), false, nil
}
// 创建底层切片
count := len(slice)
rv := reflect.MakeSlice(reflect.SliceOf(elemType), count, count)
for i, it := range slice {
if any(it) == nil {
continue
}
val := it.Raw()
if !val.IsValid() {
continue
}
if !val.Type().AssignableTo(elemType) {
return rv, true, fmt.Errorf("rfx: []%s element type mismatch at index %d: got %s, want %s", typeName, i, val.Type(), elemType)
}
rv.Index(i).Set(val)
}
return rv, true, nil
}
// normalizeInputValue 规范化传入的任意值为 reflect.Value
// 返回对应的 reflect.Value 以及是否应被视为指针(isPtr)
func normalizeInputValue(v any) (reflect.Value, bool, error) {
var rv reflect.Value
var isPtr bool
switch vv := v.(type) {
case valuex.Accessor:
isPtr = true
rv = vv.Raw()
case []valuex.Accessor:
return normalizeAccessorSlice(vv, "valuex.Accessor")
case []R:
return normalizeAccessorSlice(vv, "R")
case reflect.Value:
// 支持直接传入 reflect.Value,避免重复封装
rv = vv
default:
rv = reflect.ValueOf(v)
}
return rv, isPtr || rv.Kind() == reflect.Ptr, nil
}