go语言圣经中的解释:
数组和slice之间有着紧密的联系。
一个slice是一个轻量级的数据结构,提供了访问数组子序列(或者全部)元素的功能,而且slice的底层确实引用一个数组对象。
一个slice由三个部分构成:指针、长度和容量。
指针指向第一个slice元素对应的底层数组元素的地址,要注意的是slice的第一个元素并不一定就是数组的第一个元素。
长度对应slice中元素的数目;长度不能超过容量
容量一般是从slice的开始位置到底层数据的结尾位置。内置的len和cap函数分别返回slice的长度和容量。
make([]T, len, cap) len<=cap
在底层,make创建了一个匿名的数组变量,然后返回一个slice
slice只引用了底层数组的前len个元素,但是容量将包含整个的数组。额外的元素是留给未来的增长用的
从下面这个自定义函数里可以了解扩容机制:
func appendInt(x []int, y int) []int {
var z []int
//+1个元素后新的长度
zlen := len(x) + 1
//长度小于原来的容量大小
if zlen <= cap(x) {
// 还有剩余空间,直接可以拿到给新的slice
z = x[:zlen]
} else {
// 没有足够的空间,给新的slice分配原来二倍的空间
zcap := zlen
if zcap < 2*len(x) {
zcap = 2 * len(x)
}
z = make([]int, zlen, zcap)
copy(z, x) //把旧的slice复制到新的slice
}
z[len(x)] = y
return z
}
通过在每次扩展数组时直接将长度翻倍从而避免了多次内存分配,也确保了添加单个元素操的平均时间是一个常数时间
func main() {
var x, y []int
for i := 0; i < 10; i++ {
y = appendInt(x, i)
fmt.Printf("%d cap=%d\t%v\n", i, cap(y), y)
x = y
}
}
每一次容量的变化都会导致重新分配内存和copy操作,当容量不够的时候,会有一个翻倍扩充
0 cap=1 [0]
1 cap=2 [0 1]
2 cap=4 [0 1 2]
3 cap=4 [0 1 2 3]
4 cap=8 [0 1 2 3 4]
5 cap=8 [0 1 2 3 4 5]
6 cap=8 [0 1 2 3 4 5 6]
7 cap=8 [0 1 2 3 4 5 6 7]
8 cap=16 [0 1 2 3 4 5 6 7 8]
9 cap=16 [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
向切片新增一个元素时,若该切片容量已满,会首先根据切片容量进行判断,小于1024字节扩容为原有容量的2倍,大于1024字节扩容为原有容量的1.25倍
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