Golang 深入理解 Slice

参考链接: https://github.com/lvgithub/go_blog/blob/master/Books/slice.md

介绍

slice 是对数组的抽象,是对array的扩展,array的长度不可变,在特定场景中不太适用
slice 主要特点是不需要为它的容量担心,可以追加元素,在追加时可能使切片的容量增大

slice 扩容

s := []int{1,2,3,4,5,6}
s = append(s, 6)
  • 如果新的slice大小是当前大小2倍以上,则大小增长为新大小
  • 如果当前slice cap 小于1024,按每次2倍增长,否则每次按当前大小1/4增长。直到增长的大小超过或等于新大小
  • append的实现是在内存中将slice的array值赋值到新申请的array

性能

  • 通过上面我们知道slice的扩容涉及到内存的拷贝,这样带来的好处是数据存储在连续内存上,比随机访问快很多,最直接的性能提升就是缓存命中率会高很多,这也就是为什么slice不采用动态链表实现的原因吧

  • 我们知道拷贝内存数据是有开销的, 而其中最大的开销不在 memmove 数据上,而是在开辟一块新内存malloc及之后的GC压力

  • 拷贝连续内存是很快的,随着cap变大,拷贝总成本还是 O(N) ,只是常数大了

  • 假如不想发生拷贝,那你就没有连续内存。此时随机访问开销会是:链表 O(N)

  • 能知道所需的最大空间时,在make的时候预留相应的 cap 就好

  • 如果需要的空间很大,且每次都不确定,那就要在浪费内存和耗 CPU 在 malloc + gc 上做权衡

  • 链表的查找操作是从第一个元素开始,所以相对数组要耗时间的多,因为采用这样的结构对读的性能有很大的提高

选择

slice很灵活,大部分情况都能表现的很好
slice的容量超大并且需要频繁的更改slice的内容时,改用list更合适

举例

s := []byte{1, 23, 4, 5, 67, 7}
s1 := s[2:3]
s1[0] = 100
fmt.Printf("s:%+v\n", s)
fmt.Printf("s[2] address is: %p\n", &s[2])
fmt.Printf("s1[1] address is: %p\n", &s1[0])
// s:[1 23 100 5 67 7]
// s[2]  address is: 0xc00007e004
// s1[1] address is: 0xc00007e004

没错,slice s 第三位的值4被替换为了100,这是因为slice s1 的底层array指针指向 slice s 的第三位,因此操作s1会影响切片s,因此赋值切片需要使用如下办法:
temp := copy(dst, src)

  • 底层数组是可以被多个 slice 同时指向的
  • 基于slice 创建新 slice 对象,新、老 slice 共用底层数组,对底层数组的更改都会影响到彼此。
  • append可以掰断新老slice共用底层数组的关系
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