slice

slice 的底层数据是数组，slice 是对数组的封装，它描述一个数组的片段。两者都可以通过下标来访问单个元素。 数组是定长的，长度定义好之后，不能再更改。在 Go 中，数组是不常见的，因为其长度是类型的一部分， 限制了它的表达能力，比如 [3]int 和 [4]int 就是不同的类型。 而切片则非常灵活，它可以动态地扩容。切片的类型和长度无关。 数组就是一片连续的内存， slice 实际上是一个结构体，包含三个字段：长度、容量、底层数组。

数据结构 # 

type slice struct {
    array unsafe.Pointer
    len   int
    cap   int
}
  • slice 的底层数据结构中的 array 是一个指针，指向的是一个 Array
  • len 代表这个 slice 的元素个数
  • cap 表示 slice 指向的底层数组容量
对 slice 的赋值，以值作为函数参数时，只拷贝 1 个指针和 2 个 int 值。

操作 #

创建 #

  • var []T 或 []T{}
  • func make([]T,len,cap) []T

nil 切片和空切片 #

  • nil 切片被用在很多标准库和内置函数中，描述一个不存在的切片的时候，就需要用到 nil 切片。比如函数在发生异常的时候，返回的切片就是 nil 切片。nil 切片的指针指向 nil.
  • 空切片一般会用来表示一个空集合。比如数据库查询，一条结果也没有查到，那么就可以返回一个空切片。

扩容 #

计算策略 #

  • 若 Slice cap 大于 doublecap，则扩容后容量大小为 新 Slice 的容量（超了基准值，我就只给你需要的容量大小）
  • 若 Slice len 小于 1024 个，在扩容时，增长因子为 1（也就是 3 个变 6 个）
  • 若 Slice len 大于 1024 个，在扩容时，增长因子为 0.25（原本容量的四分之一）

内存策略 #

  • 翻新扩展：当前元素为 kindNoPointers，也就是非指针类型，将在老 Slice cap 的地址后继续申请空间用于扩容
  • 举家搬迁：重新申请一块内存地址，整体迁移并扩容

拷贝 #

slicecopy() 方法会把源切片值（即 from Slice ) 中的元素复制到目标切片（即 to Slice ) 中， 并返回被复制的元素个数，copy 的两个类型必须一致。slicecopy() 方法最终的复制结果取决于较短的那个切片， 当较短的切片复制完成，整个复制过程就全部完成了。

特性 #

slice 的 array 存储在连续内存上，因此具有以下特点：

  1. 随机访问很快，适合下标访问，缓存命中率很高；
  2. 动态扩容会涉及内存拷贝和开辟新内存，会带来 gc 压力，内存碎片化；
  3. 如果可预估使用空间，提前分配 cap 的大小是极好的；
  4. 新、老 slice 共用底层数组，对底层数组的更改都会影响到彼此；
  5. append 可以掰断新老 slice 共用底层数组的关系；

参考资料 #

Calendar March 3, 2024