Golang Slice 的扩容机制，有什么注意点？

发布于 1周前 作者 sinazl 最后一次编辑是 5天前 来自 问答

Golang Slice 的扩容机制，有什么注意点？

Go 中切片扩容的策略是这样的： 首先判断，如果新申请容量大于 2 倍的旧容量，最终容量就是新申请的容 量 否则判断，如果旧切片的长度小于 1024，则最终容量就是旧容量的两倍 否则判断，如果旧切片长度大于等于 1024，则最终容量从旧容量开始循环 增加原来的 1/4, 直到最终容量大于等于新申请的容量 如果最终容量计算值溢出，则最终容量就是新申请容量

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Golang Slice 的扩容机制及注意点

在 Go 语言中，Slice（切片）是一种非常灵活且强大的数据结构，它是对数组的抽象，提供了动态数组的功能。Slice 的扩容机制是自动的，但了解其背后的原理对于编写高效、可预测的 Go 程序至关重要。

扩容机制

Go 的 Slice 在其底层通过数组实现，并包含三个字段：指向数组的指针、切片的长度（len）和切片的容量（cap）。当向 Slice 添加元素导致其长度超过容量时，Slice 会自动扩容。扩容策略大致是：

  • 如果当前 Slice 的长度小于 1024 个元素，则每次扩容会将容量加倍。
  • 如果当前 Slice 的长度大于等于 1024 个元素，则扩容时会增加 25% 的容量，或者增加至所需容量的两倍（取两者中较大的值）。

这种策略旨在平衡内存使用与扩容成本。

注意点

  1. 性能影响： 自动扩容虽然方便，但频繁扩容可能导致性能问题，因为每次扩容都可能涉及内存分配和元素复制。尽量预估 Slice 的大小，使用 make 函数预分配足够的容量。

    s := make([]int, 0, 100) // 初始容量为 100

  2. 切片共享底层数组： 当对 Slice 进行切片（如 s[start:end]）时，新切片和原切片共享同一个底层数组。修改新切片中的元素可能会影响到原切片。

    a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
b := a[1:3] // b 和 a 共享底层数组
b[0] = 100  // a 也被修改为 [1, 100, 3, 4, 5]

  3. 扩容后的容量可能超出预期： 由于扩容策略的存在，扩容后的容量可能远大于你实际需要的容量。这可能导致内存浪费。

  4. append 函数的返回值： append 函数返回新的 Slice 和可能的新长度（虽然长度通常等于原长度加上追加的元素数）。如果 append 导致扩容，返回的将是新 Slice 的引用。

    s := []int{1, 2, 3}
s = append(s, 4) // s 可能指向新的底层数组

  5. 避免不必要的扩容： 在循环中向 Slice 追加元素时，如果知道最终大小，最好预先分配足够的容量。

    var s []int
for i := 0; i < 1000; i++ {
    s = append(s, i) // 可能导致多次扩容
}

// 更优的做法
s = make([]int, 0, 1000)
for i := 0; i < 1000; i++ {
    s = append(s, i) // 无需扩容
}

理解 Slice 的扩容机制及其注意点，可以帮助你编写出更高效、更可预测的 Go 程序。

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