网站架构制作,网站改版方案,nginx设置wordpress伪静态,网页制作与设计实训目的怎么写本次主要来聊聊关于切片的扩容是如何扩的#xff0c;还请大佬们不吝赐教
切片#xff0c;相信大家用了 Go 语言那么久这这种数据类型并不陌生#xff0c;但是平日里聊到关于切片是如何扩容的#xff0c;很多人可能会张口就来#xff0c;切片扩容的时候#xff0c;如果老…本次主要来聊聊关于切片的扩容是如何扩的还请大佬们不吝赐教
切片相信大家用了 Go 语言那么久这这种数据类型并不陌生但是平日里聊到关于切片是如何扩容的很多人可能会张口就来切片扩容的时候如果老切片的容量小于 1024 那么就再扩容 1倍也就是新的切片容量是老切片容量的两倍同理如果老切片容量大于 1024那么就扩容1.25 倍
一个人这么说多个人这么说你可能就信了可是大家都这么认为我们就应该盲从吗还是要自己去确认真实的扩容逻辑和实现方式那就开始吧
结论先行切片对于扩容并不一定是 2 倍1.25倍这个要看实际情况
本文分别从如下几点来聊聊切片的扩容
扩容是针对切片的数组无法扩容 切片扩容到底是扩容到原来的几倍 我们一般使用切片的时候可以如何避免频繁的扩容
扩容是针对切片的数组无法扩容
首先需要明确数组是不能扩容的数组定义的时候就已经是定长的了无法扩容
切片是可以扩容的我们可以通过 append 追加的方式来向已有的切片尾部进行追加若原有切片已满那么就会发生扩容
另外我们知道数组是一段连续的内存地址同一种数据类型的数据集合例如这样
func main() {log.SetFlags(log.Lshortfile)var demoArray [5]int{1, 2, 3, 4, 5}log.Print(unsafe.sizeof(int) ,unsafe.Sizeof(demoArray[0]))for i, _ : range demoArray {log.Printf(demoAraay[%d] %p, i, demoArray[i])}}可以看到在这个案例的环境中一个 int 类型的变量占用 8 个字节自然对于 demoArray 数组中地址是连续的每一个元素占用的空间也是我们所期望的
那么切片的数据地址也是连续的吗
如果有人问这个问题实际上是想问切片的底层数组的地址是不是也是连续的
我们知道切片 slice 在 Go 中是一个结构体其中 array 字段是一个指针指向了一块连续的内存地址也就是底层数组 type slice struct {array unsafe.Pointerlen intcap int
}其中 len 字段记录了当前底层数组的实际有的元素个数cap 表示底层数组的容量自然也是切片slice 的容量
func main(){var demoSli []int{1,2,3,4,5}log.Printf(len %d,cap %d,len(demoSli),cap(demoSli))for i, _ : range demoSli {log.Printf(demoSli[%d] %p, i, demoSli[i])}
}自然demoSli 中的元素打印出来地址也是连续的没有毛病
此处 xdm 模拟的时候切勿去打印拷贝值的地址例如下面这种方式是相当不明智的 现在简单的去给 切片追加一个元素 可以看到切片的容量变成了原来的两倍容量从 5 扩容成 10且切片中底层数组的元素地址自然也是连续的不需要着急下结论继续往下看好戏在后头
切片扩容到底是扩容到原来的几倍
案例1 向一个cap 为 0 的切片中追加 2000 个元素查看被扩容了几次 总共是扩容了 14 次
可以看到切片容量小于 1024 时触发扩容都是扩容到原来的 2 倍但是 大于 1024 之后有的是 1.25 倍有的是 1.35 倍有的大于 1.35 倍那么这是为什么呢后面统一看源码
案例2 再次验证切片容量小于 1024触发到扩容就一定是扩容 2 倍吗
先初始化一个切片里面有 5 个元素len 为 5cap 为 5 再向切片中追加 6 个元素分别是 6,7,8,9,10,11 最终查看切片的容量是多少
func main(){var demoSli []int{1, 2, 3, 4, 5}log.Printf(len %d,cap %d, len(demoSli), cap(demoSli))for i, _ : range demoSli {log.Printf(demoSli[%d] %p, i, demoSli[i])}demoSli append(demoSli,6,7,8,9,10,11)log.Printf(len %d,cap %d,len(demoSli),cap(demoSli))for i, _ : range demoSli {log.Printf(demoSli[%d] %p, i, demoSli[i])}
}通过这一段代码我们可以看到讲一个 len 为 5cap 为 5 的切片追加数字 6 的时候切片应该要扩容到 10然后追加到数字 11 的时候切片应该扩容到 20可实际真的是这样吗 xdm 可以将上述 demo 贴到自己环境试试得到的结果仍然会是切片的容量 cap 最终是 12并不是 20
那么这一切都是为什么呢我们来查看源码一探究竟
源码赏析
查看公共库中 runtime/slice.go 的 growslice 函数就可以解开我们的疑惑 可以看出在我们使用 append 对切片追加元素的时候实际上会调用到 growslice 函数 growslice 中的核心逻辑我们就可以理解为计算基本的 newcap 和进行字节对齐
进行基本的新切片容量计算
// 省略部分
newcap : old.cap
doublecap : newcap newcap
if cap doublecap {newcap cap
} else {if old.cap 1024 {newcap doublecap} else {// Check 0 newcap to detect overflow// and prevent an infinite loop.for 0 newcap newcap cap {newcap newcap / 4}// Set newcap to the requested cap when// the newcap calculation overflowed.if newcap 0 {newcap cap}}
}
// 省略部分此处逻辑可以知道
如果当前传入的 cap 是比原有切片 cap 的 2 倍还要大那么就会按照当前传入的 cap 来作为新切片的容量 否则去校验原有切片的容量是否小于 1024 若小于 1024 则按照原有的切片容量的 2 倍进行扩容若大于等于 1024 那么就按照原有切片的 1.25 倍继续扩容
然后是否看到这里就就结束了呢就下定论来呢并不我们切莫断章取义需要看全整个流程
进行基本的字节对齐
growslice 函数 计算出基本的 newcap 之后还需要按照类型进行基本的字节对齐此处字节对齐之后主要是 roundupsize 的函数实现顺便将其涉及到的常量放到一起给大家展示一波
const (_MaxSmallSize 32768smallSizeDiv 8smallSizeMax 1024largeSizeDiv 128_NumSizeClasses 68_PageShift 13
)
func roundupsize(size uintptr) uintptr {if size _MaxSmallSize {if size smallSizeMax-8 {return uintptr(class_to_size[size_to_class8[divRoundUp(size, smallSizeDiv)]])} else {return uintptr(class_to_size[size_to_class128[divRoundUp(size-smallSizeMax, largeSizeDiv)]])}}if size _PageSize size {return size}return alignUp(size, _PageSize)
}func divRoundUp(n, a uintptr) uintptr {// a is generally a power of two. This will get inlined and// the compiler will optimize the division.return (n a - 1) / a
}
var size_to_class8 [smallSizeMax/smallSizeDiv 1]uint8{0, 1, 2, 3, 4, 5, 5, 6, 6, 7, 7, 8, 8, 9, 9, ...}光看这个函数没啥感觉函数逻辑比较简单就是基本的计算和索引那么我们讲上述的案例2带入来计算一下 此处很明确当前旧的切片的 cap 为 5
也就是 growslice 函数 中 old.cap 为 5传入的 cap 为 11因此 cap 2*old.cap
因此 newcap 此处等于 11 开始计算字节对齐之后的结果
roundupsize(uintptr(newcap) * sys.PtrSize) 其中 newcap 11sys.PtrSize 8则 roundupsize 参数传入 88 此环境指针占用 8 字节 按照如下逻辑进行计算 divRoundUp(88, 8) 11size_to_class8[11] 8class_to_size[8] 96
此处环境我们的 int 类型是占用 8 个字节因此最终的 newcap 96/8 12 经过上述源码的处理最终我们就可以正常的得到最终切片容量被扩容到 12 xdm 可以去看实际的源码
小结
使用 append 进行切片扩容的时候先会按照基本的逻辑来计算 newcap 的大小 如果当前传入的cap是比原有切片cap的2倍还要大那么就会按照当前传入的cap来作为新切片的容量否则去校验原有切片的容量是否小于 1024 若小于1024则按照原有的切片容量的2倍进行扩容 若大于等于 1024那么就按照原有切片的 1.25 倍继续扩容 最终再进行字节对齐
那么实际上最终的切片容量一般是会等于或者大于原有的 2倍 或者是 1.25 倍的
我们一般使用切片的时候可以如何避免频繁的扩容
一般在使用切片的时候尽量避免频繁的去扩容我们可以对已知数据量的数据进行一次性去分配切片的容量
例如数据量有 1000 个那么我们就可以使用 make 的方式来进行初始化
sli : make([]int, 0, 1000)本次就是这样如果对源码还挺感兴趣的话xdm 可以去实际查看一下源码哦希望对你有帮助
感谢阅读欢迎交流点个赞关注一波 再走吧
欢迎点赞关注收藏
朋友们你的支持和鼓励是我坚持分享提高质量的动力 技术是开放的我们的心态更应是开放的。拥抱变化向阳而生努力向前行。
我是阿兵云原生欢迎点赞关注收藏下次见~
文中提到的技术点感兴趣的可以查看这些文章
你以为传切片就是传引用了吗 【切片】基础不扎实引发的问题 Go 语言中 panic 和 recover 搭配使用 Go 语言中的反射 你真的知道 GO 中 nil 代表什么吗 可以进入地址进行体验和学习https://xxetb.xet.tech/s/3lucCI
