Golang 切片(slice)扩容机制源码剖析

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Linux猿 发表于 2021/08/05 00:49:58 2021/08/05
【摘要】   目录 一、源码 二、原理 2.1 实例1 2.2 实例2 2.3 实例3 我们知道 Golang 切片(slice) 在容量不足的情况下会进行扩容,扩容的原理是怎样的呢?是不是每次扩一倍?下面我们结合源码来告诉你答案。 一、源码 Version : go1.15.6  src/runtime/slice.go //go1.15.6 ...

  目录

一、源码

二、原理

2.1 实例1

2.2 实例2

2.3 实例3


我们知道 Golang 切片(slice) 在容量不足的情况下会进行扩容,扩容的原理是怎样的呢?是不是每次扩一倍?下面我们结合源码来告诉你答案。

一、源码

Version : go1.15.6  src/runtime/slice.go


  
  1. //go1.15.6 源码 src/runtime/slice.go
  2. func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
  3. //省略部分判断代码
  4. //计算扩容部分
  5. //其中,cap : 所需容量,newcap : 最终申请容量
  6. newcap := old.cap
  7. doublecap := newcap + newcap
  8. if cap > doublecap {
  9. newcap = cap
  10. } else {
  11. if old.len < 1024 {
  12. newcap = doublecap
  13. } else {
  14. // Check 0 < newcap to detect overflow
  15. // and prevent an infinite loop.
  16. for 0 < newcap && newcap < cap {
  17. newcap += newcap / 4
  18. }
  19. // Set newcap to the requested cap when
  20. // the newcap calculation overflowed.
  21. if newcap <= 0 {
  22. newcap = cap
  23. }
  24. }
  25. }
  26. //省略部分判断代码
  27. }

二、原理

1. 如果当前所需容量 (cap) 大于原先容量的两倍 (doublecap),则最终申请容量(newcap)为当前所需容量(cap);

2. 如果<条件1>不满足,表示当前所需容量(cap)不大于原容量的两倍(doublecap),则进行如下判断;

3. 如果原切片长度(old.len)小于1024,则最终申请容量(newcap)等于原容量的两倍(doublecap);

4. 否则,最终申请容量(newcap,初始值等于 old.cap)每次增加 newcap/4,直到大于所需容量(cap)为止,然后,判断最终申请容量(newcap)是否溢出,如果溢出,最终申请容量(newcap)等于所需容量(cap);

这样说大家可能不太明白,来几个例子:

2.1 实例1

验证条件1:


  
  1. package main
  2. import "fmt"
  3. func main() {
  4. //第1条中的例子:
  5. var slice = []int{1, 2, 3}
  6. var slice1 = []int{4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12}
  7. fmt.Printf("slice %v len = %v cap = %v\n", slice, len(slice), cap(slice))
  8. fmt.Printf("slice1 %v len = %v cap = %v\n", slice1, len(slice1), cap(slice1))
  9. slice = append(slice, slice1...)
  10. fmt.Printf("slice %v len = %v cap = %v\n", slice, len(slice), cap(slice))
  11. }

输出:


  
  1. [root@localhost test]# go run main.go
  2. slice [1 2 3] len = 3 cap = 3
  3. slice1 [4 5 6 7 8 9 10 11 12] len = 9 cap = 9
  4. slice [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12] len = 12 cap = 12
  5. [root@localhost test]#

在实例1中,所需容量 cap = 9+3 = 12,原容量的两倍 doublecap = 2 * 3 = 6,满足 <条件1> 即:所需容量大于原容量的两倍,所以最终申请容量 newcap = cap = 12。

2.2 实例2

验证条件2,3:


  
  1. package main
  2. import "fmt"
  3. func main() {
  4. //第2、3条中的例子:
  5. var slice = []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}
  6. var slice1 = []int{8, 9}
  7. fmt.Printf("slice %v len = %v cap = %v\n", slice, len(slice), cap(slice))
  8. fmt.Printf("slice1 %v len = %v cap = %v\n", slice1, len(slice1), cap(slice1))
  9. slice = append(slice, slice1...)
  10. fmt.Printf("slice %v len = %v cap = %v\n", slice, len(slice), cap(slice))
  11. }

 输出:


  
  1. [root@localhost test]# go run main.go
  2. slice [1 2 3 4 5 6 7] len = 7 cap = 7
  3. slice1 [8 9] len = 2 cap = 2
  4. slice [1 2 3 4 5 6 7 8 9] len = 9 cap = 14
  5. [root@localhost test]#

在实例2中,所需容量 cap = 7+2 = 9,原容量的两倍 doublecap = 2*7 = 14,原切片长度 old.len = 7,满足 <条件2,3>,即: 所需容量小于原容量的两倍,并且原切片长度 old.len 小于1024,所以,最终申请容量 newcap = doublecap = 14。

2.3 实例3

验证条件4:


  
  1. package main
  2. import "fmt"
  3. func main() {
  4. //第2条中的例子:
  5. var slice []int
  6. for i := 0; i < 1024; i++ {
  7. slice = append(slice, i)
  8. }
  9. var slice1 = []int{1024, 1025}
  10. fmt.Printf("slice %v len = %v cap = %v\n", slice, len(slice), cap(slice))
  11. fmt.Printf("slice1 %v len = %v cap = %v\n", slice1, len(slice1), cap(slice1))
  12. slice = append(slice, slice1...)
  13. fmt.Printf("slice %v len = %v cap = %v\n", slice, len(slice), cap(slice))
  14. }

输出:


  
  1. [root@localhost test]# go run main.go
  2. slice [0 1 2 3 4 5 6……1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023] len = 1024 cap = 1024
  3. slice1 [1024 1025] len = 2 cap = 2
  4. slice [0 1 2 3 4 5 6……1017 1018 1019 1020 1021 1022 1023 1024 1025] len = 1026 cap = 1280
  5. [root@localhost test]#

在实例3中,所需容量 cap = 1024+2 = 1026,doublecap = 2048,  old.len = 1024,满足 <条件4> ,所以,newcap = 1024 + 1024/4 = 1280。

 

文章来源: blog.csdn.net,作者:Linux猿,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:blog.csdn.net/nyist_zxp/article/details/111425091

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