GoLang中的切片擴(kuò)容機(jī)制

[5]int 是數(shù)組，而 []int 是切片。二者看起來(lái)相似，實(shí)則是根本上不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

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切片的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，包含一個(gè)指向數(shù)組的指針 array ，當(dāng)前長(zhǎng)度 len ，以及最大容量 cap 。在使用 make([]int, len) 創(chuàng)建切片時(shí)，實(shí)際上還有第三個(gè)可選參數(shù) cap ，也即 make([]int, len, cap) 。在不聲明 cap 的情況下，默認(rèn) cap=len 。當(dāng)切片長(zhǎng)度沒有超過(guò)容量時(shí)，對(duì)切片新增數(shù)據(jù)，不會(huì)改變 array 指針的值。

當(dāng)對(duì)切片進(jìn)行 append 操作，導(dǎo)致長(zhǎng)度超出容量時(shí)，就會(huì)創(chuàng)建新的數(shù)組，這會(huì)導(dǎo)致和原有切片的分離。在下例中

由于 a 的長(zhǎng)度超出了容量，所以切片 a 指向了一個(gè)增長(zhǎng)后的新數(shù)組，而 b 仍然指向原來(lái)的老數(shù)組。所以之后對(duì) a 進(jìn)行的操作，對(duì) b 不會(huì)產(chǎn)生影響。

試比較

本例中， a 的容量為6，因此在 append 后并未超出容量，所以 array 指針沒有改變。因此，對(duì) a 進(jìn)行的操作，對(duì) b 同樣產(chǎn)生了影響。

下面看看用 a := []int{} 這種方式來(lái)創(chuàng)建切片會(huì)是什么情況。

可以看到，空切片的容量為0，但后面向切片中添加元素時(shí)，并不是每次切片的容量都發(fā)生了變化。這是因?yàn)?，如果增大容量，也即需要?jiǎng)?chuàng)建新數(shù)組，這時(shí)還需要將原數(shù)組中的所有元素復(fù)制到新數(shù)組中，開銷很大，所以GoLang設(shè)計(jì)了一套擴(kuò)容機(jī)制，以減少需要?jiǎng)?chuàng)建新數(shù)組的次數(shù)。但這導(dǎo)致無(wú)法很直接地判斷 append 時(shí)是否創(chuàng)建了新數(shù)組。

如果一次添加多個(gè)元素，容量又會(huì)怎樣變化呢？試比較下面兩個(gè)例子：

那么，是不是說(shuō)，當(dāng)向一個(gè)空切片中插入 2n-1 個(gè)元素時(shí)，容量就會(huì)被設(shè)置為 2n 呢？我們來(lái)試試其他的數(shù)據(jù)類型。

可以看到，根據(jù)切片對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)類型的不同，容量增長(zhǎng)的方式也有很大的區(qū)別。相關(guān)的源碼包括： src/runtime/msize.go ， src/runtime/mksizeclasses.go 等。

我們?cè)倏纯辞衅跏挤强盏那樾巍?/p>

可以看到，與剛剛向空切片添加5個(gè)int的情況一致，向有3個(gè)int的切片中添加2個(gè)int，容量增長(zhǎng)為6。

需要注意的是， append 對(duì)切片擴(kuò)容時(shí)，如果容量超過(guò)了一定范圍，處理策略又會(huì)有所不同?？梢钥纯聪旅孢@個(gè)例子。

具體為什么會(huì)是這樣的變化過(guò)程，還需要從 源碼 中尋找答案。下面是 src/runtime/slice.go 中的 growslice 函數(shù)中的核心部分。

GoLang中的切片擴(kuò)容機(jī)制，與切片的數(shù)據(jù)類型、原本切片的容量、所需要的容量都有關(guān)系，比較復(fù)雜。對(duì)于常見數(shù)據(jù)類型，在元素?cái)?shù)量較少時(shí)，大致可以認(rèn)為擴(kuò)容是按照翻倍進(jìn)行的。但具體情況需要具體分析。

go語(yǔ)言中實(shí)現(xiàn)切片(slice)的三種方式

定義一個(gè)切片，然后讓切片去引用一個(gè)已經(jīng)創(chuàng)建好的數(shù)組?；菊Z(yǔ)法如下：

索引1：切片引用的起始元素位

索引2：切片只引用該元素位之前的元素

例程如下：

在該方法中，我們未指定容量cap，這里的值為5是系統(tǒng)定義的。

在方法一中，可以用arr數(shù)組名來(lái)操控?cái)?shù)組中的元素，也可以通過(guò)slice切片來(lái)操控?cái)?shù)組中的元素。切片是直接引用數(shù)組，數(shù)組是事先存在的，程序員是可見的。

通過(guò) make 來(lái)創(chuàng)建切片，基本語(yǔ)法如下：

make函數(shù)第三個(gè)參數(shù)cap即容量是可選的，如果一定要自己注明的話，要注意保證cap≥len。

用該方法可以 指定切片的大小(len)和容量(cap)

例程如下：

由于未賦值系統(tǒng)默認(rèn)將元素值置為0，即：

數(shù)值類型數(shù)組：????默認(rèn)值為 0

字符串?dāng)?shù)組：? ? ? ?默認(rèn)值為 ""

bool數(shù)組：? ? ? ? ? ?默認(rèn)值為 false

在方法二中，通過(guò)make方式創(chuàng)建的切片對(duì)應(yīng)的數(shù)組是由make底層維護(hù)，對(duì)外不可見，即只能通過(guò)slice去訪問(wèn)各個(gè)元素。

定義一個(gè)切片，直接就指定具體數(shù)組，使用原理類似于make的方式。

例程如下：

Golang 中數(shù)組（Array）和切片（Slice）的區(qū)別

Go 中數(shù)組的長(zhǎng)度是不可改變的，而 Slice 解決的就是對(duì)不定長(zhǎng)數(shù)組的需求。他們的區(qū)別主要有兩點(diǎn)。

數(shù)組：

切片：

注意 1

雖然數(shù)組在初始化時(shí)也可以不指定長(zhǎng)度，但 Go 語(yǔ)言會(huì)根據(jù)數(shù)組中元素個(gè)數(shù)自動(dòng)設(shè)置數(shù)組長(zhǎng)度，并且不可改變。切片通過(guò) append 方法增加元素：

如果將 append 用在數(shù)組上，你將會(huì)收到報(bào)錯(cuò)：first argument to append must be slice。

注意 2

切片不只有長(zhǎng)度（len）的概念，同時(shí)還有容量（cap）的概念。因此切片其實(shí)還有一個(gè)指定長(zhǎng)度和容量的初始化方式：

這就初始化了一個(gè)長(zhǎng)度為3，容量為5的切片。

此外，切片還可以從一個(gè)數(shù)組中初始化（可應(yīng)用于如何將數(shù)組轉(zhuǎn)換成切片）：

上述例子通過(guò)數(shù)組 a 初始化了一個(gè)切片 s。

當(dāng)切片和數(shù)組作為參數(shù)在函數(shù)（func）中傳遞時(shí)，數(shù)組傳遞的是值，而切片傳遞的是指針。因此當(dāng)傳入的切片在函數(shù)中被改變時(shí)，函數(shù)外的切片也會(huì)同時(shí)改變。相同的情況，函數(shù)外的數(shù)組則不會(huì)發(fā)生任何變化。

當(dāng)前文章：go語(yǔ)言切片源碼講解 go語(yǔ)言切片擴(kuò)容
URL標(biāo)題：http://www.rwnh.cn/article46/dopjpeg.html

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