GoLang中的切片擴容機制

[5]int 是數(shù)組，而 []int 是切片。二者看起來相似，實則是根本上不同的數(shù)據(jù)結構。

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切片的數(shù)據(jù)結構中，包含一個指向數(shù)組的指針 array ，當前長度 len ，以及最大容量 cap 。在使用 make([]int, len) 創(chuàng)建切片時，實際上還有第三個可選參數(shù) cap ，也即 make([]int, len, cap) 。在不聲明 cap 的情況下，默認 cap=len 。當切片長度沒有超過容量時，對切片新增數(shù)據(jù)，不會改變 array 指針的值。

當對切片進行 append 操作，導致長度超出容量時，就會創(chuàng)建新的數(shù)組，這會導致和原有切片的分離。在下例中

由于 a 的長度超出了容量，所以切片 a 指向了一個增長后的新數(shù)組，而 b 仍然指向原來的老數(shù)組。所以之后對 a 進行的操作，對 b 不會產(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 a 進行的操作，對 b 同樣產(chǎn)生了影響。

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

可以看到，空切片的容量為0，但后面向切片中添加元素時，并不是每次切片的容量都發(fā)生了變化。這是因為，如果增大容量，也即需要創(chuàng)建新數(shù)組，這時還需要將原數(shù)組中的所有元素復制到新數(shù)組中，開銷很大，所以GoLang設計了一套擴容機制，以減少需要創(chuàng)建新數(shù)組的次數(shù)。但這導致無法很直接地判斷 append 時是否創(chuàng)建了新數(shù)組。

如果一次添加多個元素，容量又會怎樣變化呢？試比較下面兩個例子：

那么，是不是說，當向一個空切片中插入 2n-1 個元素時，容量就會被設置為 2n 呢？我們來試試其他的數(shù)據(jù)類型。

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

我們再看看切片初始非空的情形。

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

需要注意的是， append 對切片擴容時，如果容量超過了一定范圍，處理策略又會有所不同?？梢钥纯聪旅孢@個例子。

具體為什么會是這樣的變化過程，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中的切片擴容機制，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系，比較復雜。對于常見數(shù)據(jù)類型，在元素數(shù)量較少時，大致可以認為擴容是按照翻倍進行的。但具體情況需要具體分析。

go語言中實現(xiàn)切片(slice)的三種方式

定義一個切片，然后讓切片去引用一個已經(jīng)創(chuàng)建好的數(shù)組?；菊Z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)組名來操控數(shù)組中的元素，也可以通過slice切片來操控數(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 make 來創(chuàng)建切片，基本語法如下：

make函數(shù)第三個參數(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)默認將元素值置為0，即：

數(shù)值類型數(shù)組：????默認值為 0

字符串數(shù)組：? ? ? ?默認值為 ""

bool數(shù)組：? ? ? ? ? ?默認值為 false

在方法二中，通過make方式創(chuàng)建的切片對應的數(shù)組是由make底層維護，對外不可見，即只能通過slice去訪問各個元素。

定義一個切片，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)組的長度是不可改變的，而 Slice 解決的就是對不定長數(shù)組的需求。他們的區(qū)別主要有兩點。

數(shù)組：

切片：

注意 1

雖然數(shù)組在初始化時也可以不指定長度，但 Go 語言會根據(jù)數(shù)組中元素個數(shù)自動設置數(shù)組長度，并且不可改變。切片通過 append 方法增加元素：

如果將 append 用在數(shù)組上，你將會收到報錯：first argument to append must be slice。

注意 2

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

這就初始化了一個長度為3，容量為5的切片。

此外，切片還可以從一個數(shù)組中初始化（可應用于如何將數(shù)組轉換成切片）：

上述例子通過數(shù)組 a 初始化了一個切片 s。

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