golang 切片源码

Golang切片源码解析

什么是切片

在Go语言中，切片（slice）是一种动态数组，它可以自动扩容和收缩。切片是对底层数组的引用，可以存储任意类型的元素。

切片的底层实现

在Go语言中，切片的底层实现是一个结构体，包含了指向底层数组的指针、切片长度和切片容量。该结构体定义如下：

type slice struct {
    array unsafe.Pointer
    len   int
    cap   int
}

其中，array指向底层数组的起始地址，len表示切片的长度，cap表示切片的容量。

切片可以通过make()函数来创建，make()函数会分配一个对应类型的数组，并返回一个切片对象。

切片的扩容策略

当切片需要扩容时，Go语言会按照一定的策略重新分配内存空间，然后将原有数据拷贝到新的内存空间中。

切片的扩容策略是根据切片容量的大小进行动态计算的：

• 当切片容量小于1024时，每次扩容会使容量增加一倍。
• 当切片容量大于等于1024时，每次扩容会使容量增加25%。

切片的扩容涉及到底层数组的重新分配内存空间和数据拷贝的过程，因此在性能上有一定的开销。因此，在编写高性能的代码时，应尽量避免频繁的切片扩容操作。

切片的使用技巧

对于一个已经存在的切片，我们可以通过切片表达式来获取它的子切片。比如：

s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
subSlice := s[1:3]

上述代码中，subSlice将引用s切片中索引为1到索引为2的元素。切片表达式是一个半开半闭区间，即左闭右开，包含左边界的元素但不包含右边界的元素。

切片的陷阱

切片是一个引用类型，当切片作为函数的参数传递时，函数接收到的是切片的一个副本，但该副本仍然指向相同的底层数组。因此，在函数内对切片进行修改，会影响到原始切片。

考虑以下示例代码：

func modifySlice(s []int) {
    s[0] = 100
}

func main() {
    data := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    modifySlice(data)
    fmt.Println(data) // 输出：[100 2 3 4 5]
}

上述代码中，modifySlice函数接收到的是data切片的副本，但由于副本和原始切片都指向同一个底层数组，因此在函数内修改副本的元素，会影响到原始切片。

总结

切片是Go语言中强大而灵活的数据类型，它提供了动态数组的功能，并且具备自动扩容和收缩的能力。切片的底层实现是一个包含指向底层数组的指针、切片长度和切片容量的结构体。切片的扩容策略会根据切片容量的大小进行动态计算，避免频繁的内存分配和数据拷贝。

在使用切片时，需要注意切片是一个引用类型，对切片的修改会影响到原始切片。在编写高性能的代码时，应尽量避免频繁的切片扩容操作。