sync.map 无法安全处理位图操作，因其不支持对整数数组某一位的原子读写；正确做法是基于 sync/atomic 对每个 uint64 元素实现掩码+ cas 的位级原子操作，并通过分段设计避免锁争用。
为什么直接用 sync.Map 处理位图会出错
位图（BitMap）本质是按 bit 读写整数数组，而 sync.Map 只支持键值对的原子增删查，不提供对底层字节数组某一位的原子操作。你不能靠它安全地执行 setBit(1024) 或 testAndSet(2048) —— 这类操作必须落在单个 uint64 或 uint32 上，且需 CAS 或原子位运算支持。
常见错误现象：多个 goroutine 同时调用 Set(i) 导致某一位被覆盖、漏设或 panic；用 mutex 全局锁又让并发退化成串行。
- 位图并发核心不是“保护整个 map”，而是“保护每个承载位的原子单元”（如每个
uint64元素） - Go 标准库
sync/atomic提供atomic.OrUint64、atomic.AndUint64，但不直接支持单 bit 设置 —— 得自己组合掩码 + CAS - 若位图稀疏（比如只存几万个活跃 ID，但索引跨度到千万级），别硬扛大数组，考虑分段 + 懒加载 + 原子指针切换
如何用 atomic 实现线程安全的单 uint64 位操作
一个 uint64 能存 64 个 bit，对应索引 0–63。要并发设置第 i 位，关键在：计算偏移、构造掩码、CAS 循环写入。
示例逻辑（不封装，直给核心）：
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func setBitAtomic(addr *uint64, i uint) {
mask := uint64(1) << i
for {
old := atomic.LoadUint64(addr)
if old&mask == mask {
return // already set
}
if atomic.CompareAndSwapUint64(addr, old, old|mask) {
return
}
}
}
- 不能用
atomic.OrUint64(addr, mask)直接替代 —— 它不返回旧值，无法判断是否真发生了变更 -
i必须，否则位移溢出，结果未定义；实际使用前务必 <code>if i >= 64 { panic(...) } - 读操作可用
atomic.LoadUint64(addr) & mask != 0，无需 CAS，但注意内存序：如果其他 goroutine 刚写完，本 goroutine 可能因 CPU 缓存未刷新而读到旧值 —— 一般场景够用，强一致性需加atomic.LoadUint64配合屏障（极少需要）
分段位图（Sharded Bitmap）怎么设计才不掉坑
把大位图拆成多个固定大小的桶（如每桶 64K bit = 8KB），每个桶配独立的 *uint64 数组 + 对应的 sync.Mutex 或更轻量的原子控制。重点不在“分”，而在“怎么分得让热点不打架”。
- 分桶索引必须由位索引
i算出：shardIdx := i / bitsPerShard，不能用哈希 —— 否则get(i)和set(i)可能落在不同桶，逻辑崩坏 - 桶内偏移 =
i % bitsPerShard，再换算成uint64下标和 bit 位置，别手抖写成i & (bitsPerShard-1)（除非bitsPerShard是 2 的幂） - 不要为每个桶配一个
sync.Mutex就完事 —— 如果所有写请求都集中在前两个桶（比如用户 ID 低段密集），锁争用一样高；可考虑用atomic.Value存桶指针，配合懒初始化 + CAS 替换，避免初始化竞争 - Go 1.19+ 支持
atomic.Int64，但位图需要的是位级原子性，Int64本身没用；真正有用的是atomic.AddUint64配合掩码做计数，不是位操作
用 unsafe + atomic 绕过 slice bounds check 的风险点
有人想用 unsafe.Slice 把 []byte 强转成 []uint64 来批量操作，再配合 atomic 函数。这能省点内存分配，但极易翻车。
- 底层数组长度必须是 8 的倍数（
uint64对齐），否则unsafe.Slice(..., n)可能越界读写 —— Go 运行时不会帮你校验 -
atomic.LoadUint64要求地址 8 字节对齐，若 byte slice 起始地址是奇数，转成*uint64后 dereference 会 panic（“unaligned 64-bit atomic operation”） - GC 不知道你在用
unsafe指针引用底层数组，若原 slice 被回收，unsafe指针立刻变 dangling pointer —— 表现为随机位读写失败或 core dump - 除非你完全掌控内存生命周期（比如用
mmap分配固定页，或复用sync.Pool中的预分配 buffer），否则老老实实用[]uint64+ 显式长度检查更稳
真正难的从来不是“怎么并发”，而是“怎么让每个 goroutine 在正确的时间、对正确的内存地址、用正确的对齐方式、执行正确的原子指令”。位图并发的坑，九成藏在边界计算和内存布局里，而不是语法或 API。
