Go 语言切片是如何扩容的？ _Go

在 Go 语言中，有一个很常用的数据结构，那就是切片（Slice）。
【Go 语言切片是如何扩容的？】切片是一个拥有相同类型元素的可变长度的序列，它是基于数组类型做的一层封装。它非常灵活，支持自动扩容。
切片是一种引用类型，它有三个属性：指针，长度和容量。

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底层源码定义如下：
type slice struct {array unsafe.Pointerlenintcapint}

指针：指向 slice 可以访问到的第一个元素。
长度： slice 中元素个数。
容量： slice 起始元素到底层数组最后一个元素间的元素个数。

比如使用 make([]byte, 5) 创建一个切片，它看起来是这样的：

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声明和初始化切片的使用还是比较简单的，这里举一个例子，直接看代码吧。

func main() {var nums []int// 声明切片fmt.Println(len(nums), cap(nums)) // 0 0nums = Append(nums, 1)// 初始化fmt.Println(len(nums), cap(nums)) // 1 1nums1 := []int{1,2,3,4}// 声明并初始化fmt.Println(len(nums1), cap(nums1))// 4 4nums2 := make([]int,3,5)// 使用make()函数构造切片fmt.Println(len(nums2), cap(nums2))// 3 5}

扩容时机当切片的长度超过其容量时，切片会自动扩容。这通常发生在使用 append 函数向切片中添加元素时。
扩容时， Go 运行时会分配一个新的底层数组，并将原始切片中的元素复制到新数组中。然后，原始切片将指向新数组，并更新其长度和容量。
需要注意的是，由于扩容会分配新数组并复制元素，因此可能会影响性能。如果你知道要添加多少元素，可以使用 make 函数预先分配足够大的切片来避免频繁扩容。
接下来看看 append 函数，签名如下：
func Append(slice []int, items ...int) []intappend 函数参数长度可变，可以追加多个值，还可以直接追加一个切片。使用起来比较简单，分别看两个例子：
追加多个值：

package mainimport "fmt"func main() {s := []int{1, 2, 3}fmt.Println("初始切片:", s)s = append(s, 4, 5, 6)fmt.Println("追加多个值后的切片:", s)}

输出结果为：

初始切片: [1 2 3]追加多个值后的切片: [1 2 3 4 5 6]
再来看一下直接追加一个切片：

package mainimport "fmt"func main() {s1 := []int{1, 2, 3}fmt.Println("初始切片:", s1)s2 := []int{4, 5, 6}s1 = append(s1, s2...)fmt.Println("追加另一个切片后的切片:", s1)}

输出结果为：

初始切片: [1 2 3]追加另一个切片后的切片: [1 2 3 4 5 6]
再来看一个发生扩容的例子：

package mainimport "fmt"func main() {s := make([]int, 0, 3) // 创建一个长度为0 ， 容量为3的切片fmt.Printf("初始状态: len=%d cap=%d %vn", len(s), cap(s), s)for i := 1; i <= 5; i++ {s = append(s, i) // 向切片中添加元素fmt.Printf("添加元素%d: len=%d cap=%d %vn", i, len(s), cap(s), s)}}

输出结果为：

初始状态: len=0 cap=3 []添加元素1: len=1 cap=3 [1]添加元素2: len=2 cap=3 [1 2]添加元素3: len=3 cap=3 [1 2 3]添加元素4: len=4 cap=6 [1 2 3 4]添加元素5: len=5 cap=6 [1 2 3 4 5]

在这个例子中，我们创建了一个长度为 0? ，容量为 3? 的切片。然后，我们使用 append? 函数向切片中添加 5 个元素。
当我们添加第 4? 个元素时，切片的长度超过了其容量。此时，切片会自动扩容。新的容量是原始容量的两倍，即 6 。
表面现象已经看到了，接下来，我们就深入到源码层面，看看切片的扩容机制到底是什么样的。
源码分析在 Go 语言的源码中，切片扩容通常是在进行切片的 append? 操作时触发的。在进行 append? 操作时，如果切片容量不足以容纳新的元素，就需要对切片进行扩容，此时就会调用 growslice 函数进行扩容。