HASH GAME - Online Skill Game GET 300

　　官方文档中对哈希表的描述如上。从中我们可以看到两个关键元素：二次探查和 SIMD 查找。首先，学过数据结构的同学应该了解，哈希表主要用于将大量的可能输入映射（或散列）到有限容量的哈希表中。因为输入远远大于容量，所以就可能存在两个不同的输入，根据散列算法映射到哈希表中的统一位置（哈希碰撞或散列碰撞）。为了解决碰撞，可采用不同的算法，例如链地址法，即将碰撞的元素串联到链表中，Java 中的 HashMap 采用的就是这种方法。例如开放寻址法，即将碰撞的元素存储在当前位置向后线性查找、或非线性查找到的空闲位置。从上面的描述中，我们知道 Rust 中 HashMap 采用的是开放寻址法处理冲突，而且使用得是二次探查（非线性）。所谓二次探查就是指，遇到碰撞时，从当前位置向后查找，每次增加 2 的 n 次方，直到找到空闲位置。至于另外一个关键点 SIMD，在学习完数据结构后，我们再回过头来学习。

　　Rust 哈希表中最重要的或者说最精髓的地方在于 ctrl 表的设计。当使用 HashMap::new() 方法创建哈希表后，在栈内存中会存在下图右上角所示的胖指针。初始时哈希表中没有任何元素，ctrl 指向默认的空表地址。当逐渐向表中插入数据后，会在堆上分配空间，ctrl 指向 ctrl table 位置，哈希表的表头地址可以通过 ctrl 地址减去 bucket_size * (key + value) 得到。

　　Rust 在加载 ctrl table 时每次加载一个 group，即 16 字节。寻址时通过 hashCode 与 group 中的 ctrl byte 进行 mask 比较来确定位置。这就是前面提到的 Rust 中哈希表的第二个特性：SIMD 查表。SIMD 借助现代 CPU 单指令多数据集的能力，通过一个指令可以将多个相关数据（16 个 ctrl bytes）加载到内存，大大提高了查表的速度。