浅谈Golang Slice切片如何扩容的实现
一、Slice数据结构是什么？
切片(slice)是 Golang 中一种比较特殊的数据结构，这种数据结构更便于使用和管理数据集合。切片是围绕动态数组的概念构建的，可以按需自动增长和缩小。切片(slice)是可以看做是一个长度可变的数组。
切片(slice)自身并不是动态数组或者数组指针。它内部实现的数据结构通过指针引用底层数组，设定相关属性将数据读写操作限定在指定的区域内。
切片(slice)是对数组一个连续片段的引用，所以切片是一个引用类型。
二、详细代码
1.数据结构
slice的结构体由3部分构成，Pointer 是指向一个数组的指针，len 代表当前切片的长度，cap 是当前切片的容量。cap 总是大于等于 len 的。
通常我们在对 slice 进行 append 等操作时，可能会造成slice的自动扩容。
代码如下（示例）：
type slice struct {
array unsafe.Pointer
len int
cap int
}
2.扩容原则
- 如果切片的容量小于1024个元素，那么扩容的时候slice的cap就乘以2；一旦元素个数超过1024个元素，增长因子就变成1.25，即每次增加原来容量的四分之一。
- 如果扩容之后，还没有触及原数组的容量，那么，切片中的指针指向的位置，就还是原数组，如果扩容之后，超过了原数组的容量，那么，Go就会开辟一块新的内存，把原来的值拷贝过来，这种情况丝毫不会影响到原数组。
3.如何理解扩容规则一
规则一：
如果切片的容量小于1024个元素，那么扩容的时候slice的cap就乘以2；一旦元素个数超过1024个元素，增长因子就变成1.25，即每次增加原来容量的四分之一。
1.当小于1024个元素时
代码如下（示例）：
func main() {
// 建立容量为 2 的 切片
addCap := make([]string, 0, 2)
// 插入一个数，占一个容量
addCap = append(addCap, "1")
// 打印此时的地址
fmt.Println("addCap 1", addCap, cap(addCap), &addCap[0])
// 插入一个数，占一个容量
// 再打印此时的地址
addCap = append(addCap, "1")
fmt.Println("addCap 2", addCap, cap(addCap), &addCap[0])
// 插入一个数，占一个容量
// 再打印此时的地址
addCap = append(addCap, "1")
// 此时三个数已经超出容量，那么切片容量将扩容，此时地址也将变成新的地址
fmt.Println("addCap 3", addCap, cap(addCap), &addCap[0])
}
结果（示例）：
2.当大于1024个元素时
代码如下（示例）：
func main() {
// 建立容量为 1022 的 切片
addCap1024 := make([]int, 1022, 1024)
// 插入一个数，占一个容量 容量 1023
addCap1024 = append(addCap1024, 1)
// 打印此时的地址
fmt.Println("addCap1024 1", cap(addCap1024), &addCap1024[0])
// 插入一个数，占一个容量
// 再打印此时的地址
addCap1024 = append(addCap1024, 1)
fmt.Println("addCap1024 2", cap(addCap1024), &addCap1024[0])
// 插入一个数，占一个容量
// 再打印此时的地址
addCap1024 = append(addCap1024, 1)
// 此时三个数已经超出容量1024，那么切片容量将扩容，此时地址也将变成新的地址
fmt.Println("addCap1024 3", cap(addCap1024), &addCap1024[0])
}
结果（示例）：
此时容量Cap 增加了 1280 - 1024 = 256 ，也就是 1024 的 25 %
即 增长因子就变成1.25，即每次增加原来容量的四分之一。
4.如何理解扩容规则二
规则一：
如果扩容之后，还没有触及原数组的容量，那么，切片中的指针指向的位置，就还是原数组，如果扩容之后，超过了原数组的容量，那么，Go就会开辟一块新的内存，把原来的值拷贝过来，这种情况丝毫不会影响到原数组。
1.简单理解内存地址更换
代码如下（示例）：
func main() {
// 建立容量为 2 的 切片
addCap := make([]string, 0, 2)
// 插入一个数，占一个容量
addCap = append(addCap, "1")
// 打印此时的地址
fmt.Println("addCap 1", addCap, cap(addCap), &addCap[0])
// 插入一个数，占一个容量
// 再打印此时的地址
addCap = append(addCap, "1")
fmt.Println("addCap 2", addCap, cap(addCap), &addCap[0])
// 将 oth 的指针指向切片地址
// 再打印此时的地址 和 addCap 一样,即未触及容量时，还是原数组
oth := addCap[0:1]
fmt.Println("oth 1",oth,cap(oth),&oth[0])
//此时修改原数组 oth 所指向的地址不变，但第一个数的值已经更改 3
addCap[0] = "3"
fmt.Println("oth 2",oth,cap(oth),&oth[0])
// 插入一个数，占一个容量
// 再打印此时的地址
addCap = append(addCap, "1")
//此时再修改 已经是扩容后的新地址 原数组将保持不变 即oth 所指向的地址的值不变
addCap[0] = "4"
// 此时三个数已经超出容量，那么切片容量将扩容，此时地址也将变成新的地址，第一个数也将修改为 4
fmt.Println("addCap 3", addCap, cap(addCap), &addCap[0])
// 但 oth 依然保留着原数组的指针地址，所以依然还是 3
fmt.Println("oth 3",oth,cap(oth),&oth[0])
}
结果（示例）：
此时容量Oth 指向原切片位置，而扩容后的新的切片指向了新的位置，做的修改将无法影响原切片。
总结
通过以上两个例子可以轻松了解在Golang中切片扩容的主要形式。而因为切片的底层也是是在连续的内存块中分配的，所以切片还能获得索引、迭代以及为垃圾回收优化的好处，非常适合我们深入学习。
到此这篇关于浅谈Golang Slice切片如何扩容的实现的文章就介绍到这了,更多相关Golang Slice切片扩容内容请搜索编程网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编程网！
免责声明：
① 本站未注明“稿件来源”的信息均来自网络整理。其文字、图片和音视频稿件的所属权归原作者所有。本站收集整理出于非商业性的教育和科研之目的，并不意味着本站赞同其观点或证实其内容的真实性。仅作为临时的测试数据，供内部测试之用。本站并未授权任何人以任何方式主动获取本站任何信息。
② 本站未注明“稿件来源”的临时测试数据将在测试完成后最终做删除处理。有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com QQ/279061341
