Go语言的切片扩容

一、切片

首先我们要知道切片的本质是什么？

Slice的底层数据结构（src/runtime/slice.go）：

type slice struct {
    array unsafe.Pointer  // 指向底层数组的指针
    len   int             // 当前切片长度
    cap   int             // 底层数组容量
}

切片头（slice header）
+---------------------------+
| array -> 底层数组          |
| len：当前长度              |
| cap：最大容量              |
+---------------------------+
              |
              v
底层数组（underlying array）
+------+------+------+------+------+
|  1   |  2   |  3   |  ?   |  ?   |
+------+------+------+------+------+
  ^                  ^
  |                  |
起始元素           容量上限

我们可以把切片比作一本相册只有3个照片的位置 //这里的“位置”可以代指为数组的容量（cap ：3）

而你手上有两张照片去放到这个相册里面 //这两张照片就是长度（len：2）

最后底层数据就是相片册类型的结构 //array就是一个指向这个相册的指针

二、扩容触发条件

在我们理解了切片是什么之后，就聊一下切片的扩容触发：

nums := make([]int{0,3})// 创建一个切片，len=0, cap=3

num = append(nums, 1)     //len=1, cap=3
num = append(nums, 2)    //len=2, cap=3
num = append(nums, 3)    //len=3, cap=3
num = append(nums, 4)     //len=4, len > cap 触发扩容

当执行 append操作时：

• 如果当前容量（cap）足够：直接在原底层数组末尾追加元素，修改 len并返回原切片（无新内存分配）
• 如果容量不足：触发扩容逻辑，分配新的更大的底层数组，拷贝旧数据，再追加新元素

个人见解： 其实可以把这个切片当成最多放3张照片的相片册。当我们想要放入第四张照片时，

我们的想法肯定是买一个新的相片册能放更多的照片。

至于买多大的相册（怎么扩容），Go官方给出了扩容策略，请往下看。

三、切片扩容机制

v1.18前的扩容策略（了解）

在 Go 语言 v1.18 版本之前，当执行append向 slice 底层数组追加数据。若旧容量（oldCap）小于所需的最小容量（即cap < len+num）时，会触发扩容操作，其扩容规则：

v1.18+扩容策略(需要掌握！！！)

用append向slice底层数组追加num个数据。当cap>= len+num时，直接在slice底层对应的数组进行操作。如果cap< len+num需要扩容：

若 newLen > 2 * oldCap，直接将容量扩容至 newLen。（newlen = len + num）

若 oldCap < 256，将容量扩容至 2 * oldCap。

若 oldCap >= 256，每次扩容为 oldcap + （oldCap + 3 * 256）/4，重复此操作直到 newcap >= newLen。

若扩容后容量溢出，则返回 newLen；否则返回计算后的 newcap。溢出会在后续逻辑触发 panic，不在此函数处理。

这里举个例子：

a := make([]int,300,300)
a = append(a,12)
fmt.Println(len(a),cap(a))

输出结果是什么？

输

出

结

果

>>301 567//len(a),cap(a)

你做对了吗？按照v1.18+的扩容机制 ，300(oldcap) > 256, 所以newcap = 300 + （300 + 3 * 256）/4 = 567。

有的人可能会说，切片扩容不是按照那个1024的阈值去判断扩容2倍/1.25倍吗？其实说的也是对的，只是依赖版本不同，切片的扩容规则也就不一样了。

但本质上版本切片扩容的逻辑就是减少扩容次数，避免浪费内存空间。

四、总结

• 理解切片的本质
• 清楚切片扩容的触发条件：len + 溢出数 > cap
• 根据切片扩容机制，进行扩容：

Gov1.18前：以 1024 为阈值：cap<1024 时扩容 2 倍，cap≥1024 时扩容 1.25 倍。

到此这篇关于Go语言的切片扩容的文章就介绍到这了,更多相关Go 切片扩容内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！