Golang 深入 slice 實現原理及使用技巧

摘要： slice 使用總結，持續更新於我的Github 介紹 我們都知道array是固定長度的陣列, slice是對array的擴充套件,本質上是基於陣列實現的,主要特點是定義完一個slice變數之後，不需要為它的容量而擔心。 本文記錄直接深入slice的底層實現原理，不再介...

slice 使用總結，持續更新於我的Github

介紹

我們都知道array是固定長度的陣列, slice是對array的擴充套件,本質上是基於陣列實現的,主要特點是定義完一個slice變數之後，不需要為它的容量而擔心。 本文記錄直接深入slice的底層實現原理，不再介紹slice的基本使用。

slice 結構

• slice中 array 是一個指標，它指向的是一個array
• len 代表的是這個slice中的元素長度
• cap 是slice的容量
• 參考 Golang slice 原始碼

  type slice struct {
  array unsafe.Pointer
  lenint
  capint
  }
  複製程式碼

slice 擴容

s := []int{1,2,3,4,5,6}
s = append(s, 6)
複製程式碼

• 如果新的slice大小是當前大小2倍以上，則大小增長為新大小
• 如果當前slice cap 小於1024，按每次2倍增長，否則每次按當前大小1/4增長。直到增長的大小超過或等於新大小
• append的實現是在記憶體中將slice的array值賦值到新申請的array上
• 擴容原始碼實現

效能

• 通過上面我們知道slice的擴容涉及到記憶體的拷貝，這樣帶來的好處是資料儲存在連續記憶體上，比隨機訪問快很多，最直接的效能提升就是快取命中率會高很多,這也就是為什麼slice不採用動態連結串列實現的原因吧
• 我們知道拷貝記憶體資料是有開銷的， 而其中最大的開銷不在 memmove 資料上，而是在開闢一塊新記憶體malloc及之後的GC壓力
• 拷貝連續記憶體是很快的，隨著cap變大，拷貝總成本還是 O(N) ,只是常數大了
• 假如不想發生拷貝，那你就沒有連續記憶體。此時隨機訪問開銷會是：連結串列 O(N), 2倍增長塊鏈 O(LogN), 二級表一個常數很大的 O(1)
• 當你能大致知道所需的最大空間（在大部分時候都是的）時，在make的時候預留相應的 cap 就好
• 如果需要的空間很大，而且每次都不確定，那就要在浪費記憶體和耗 CPU 在 malloc + gc 上做權衡
• 連結串列的查詢操作是從第一個元素開始，所以相對陣列要耗時間的多，因為採用這樣的結構對讀的效能有很大的提高

選擇

• slice是很靈活的,大部分情況都能表現的很好
• 但也有特殊情況,slice的容量超大並且需要頻繁的更改slice的內容時,改用list更合適