【Go】深入剖析slice和array (3)

接着看 s2 变量下面的输出吧,s2 := arr[2:8] 引用数组第3~8的元素,那么 s2 的长度就是 6。 根据经验可以知道 s2 变量输出下面第3行就是 slice 的长度,但是为啥第4行是 8 呢,slice 应用数组的指定索引起始位置到数组结尾就是 slice 的容量, 所以 所以从第3个位置到末尾,就是8个容量。在看第1行和第2行的输出,之前分析数组的时候通过 uintptr(unsafe.Pointer(&arr[0]))+size*2 来获取数组指定索引位置的指针,那么这段第2行就是数组索引为2的元素指针,*(*uintptr)(unsafe.Pointer(&s2)) 是获取切片的指针,第1行和第2行输出一致,所以 slice 实际是引用数组元素位置的指针,并不是数组起始位置的指针。

** 总结:**

slice 是的起始位置是引用数组元素位置的指针。

slice 的长度是引用数组元素起始位置到结束位置的长度。

slice 的容量是引用数组元素起始位置到数组末尾的长度。

经过上面一轮分析了解到 slice 有三个属性,引用数组元素位置指针、长度和容量。实际上 slice 的结构像下图一样:

slice

slice 增长

slice 是如何增长的,用 unsafe 分析一下看看:

package main import ( "fmt" "unsafe" ) func main() { s := make([]int, 9, 10) // 引用底层的数组地址 fmt.Printf("%x\n", *(*uintptr)(unsafe.Pointer(&s))) s = append(s, 1) // 引用底层的数组地址 fmt.Printf("%x\n", *(*uintptr)(unsafe.Pointer(&s))) s = append(s, 1) // 引用底层的数组地址 fmt.Printf("%x\n", *(*uintptr)(unsafe.Pointer(&s))) }

以上代码的输出(Go Playground):

c000082e90
9 10
c000082e90
10 10
c00009a000
11 20

从结果上看前两次地址是一样的,初始化一个长度为9,容量为10的 slice,当第一次 append 的时候容量是足够的,所以底层引用数组地址未发生变化,此时 slice 的长度和容量都为10,之后再次 append 的时候发现底层数组的地址不一样了,因为 slice 的长度超过了容量,但是新的 slice 容量并不是11而是20,这要说 slice 的机制了,因为数组长度不可变,想扩容 slice就必须分配一个更大的数组,并把之前的数据拷贝到新数组,如果一次只增加1个长度,那就会那发生大量的内存分配和数据拷贝,这个成本是很大的,所以 slice 是有一个增长策略的。

Go 标准库 runtime/slice.go 当中有详细的 slice 增长策略的逻辑:

func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice { ..... // 计算新的容量,核心算法用来决定slice容量增长 newcap := old.cap doublecap := newcap + newcap if cap > doublecap { newcap = cap } else { if old.len < 1024 { newcap = doublecap } else { for 0 < newcap && newcap < cap { newcap += newcap / 4 } if newcap <= 0 { newcap = cap } } } // 根据et.size调整新的容量 var overflow bool var lenmem, newlenmem, capmem uintptr switch { case et.size == 1: lenmem = uintptr(old.len) newlenmem = uintptr(cap) capmem = roundupsize(uintptr(newcap)) overflow = uintptr(newcap) > maxAlloc newcap = int(capmem) case et.size == sys.PtrSize: lenmem = uintptr(old.len) * sys.PtrSize newlenmem = uintptr(cap) * sys.PtrSize capmem = roundupsize(uintptr(newcap) * sys.PtrSize) overflow = uintptr(newcap) > maxAlloc/sys.PtrSize newcap = int(capmem / sys.PtrSize) case isPowerOfTwo(et.size): var shift uintptr if sys.PtrSize == 8 { // Mask shift for better code generation. shift = uintptr(sys.Ctz64(uint64(et.size))) & 63 } else { shift = uintptr(sys.Ctz32(uint32(et.size))) & 31 } lenmem = uintptr(old.len) << shift newlenmem = uintptr(cap) << shift capmem = roundupsize(uintptr(newcap) << shift) overflow = uintptr(newcap) > (maxAlloc >> shift) newcap = int(capmem >> shift) default: lenmem = uintptr(old.len) * et.size newlenmem = uintptr(cap) * et.size capmem = roundupsize(uintptr(newcap) * et.size) overflow = uintptr(newcap) > maxSliceCap(et.size) newcap = int(capmem / et.size) } ...... var p unsafe.Pointer if et.kind&kindNoPointers != 0 { p = mallocgc(capmem, nil, false) // 分配新的内存 memmove(p, old.array, lenmem) // 拷贝数据 memclrNoHeapPointers(add(p, newlenmem), capmem-newlenmem) } else { p = mallocgc(capmem, et, true) // 分配新的内存 if !writeBarrier.enabled { memmove(p, old.array, lenmem) } else { for i := uintptr(0); i < lenmem; i += et.size { typedmemmove(et, add(p, i), add(old.array, i)) // 拷贝数据 } } } return slice{p, old.len, newcap} // 新slice引用新的数组,长度为旧数组的长度,容量为新数组的容量 }

内容版权声明:除非注明,否则皆为本站原创文章。

转载注明出处:https://www.heiqu.com/wpgxzs.html