切片基础概念:
切片是围绕动态数组的概念构建的，可以按需自动增长和缩小。(注意:切片传递的是指针的拷贝值，所以可以在函数里面修改指针指向的值，对外有影响)
切片的自动增长是通过append()函数来实现的
切片的底层内存也是在连续块中分配的，所以切片还能获得索引，迭代以及为垃圾回收优化的好处。
源码分析:
结构体定义
type slice struct {
array unsafe.Pointer
len int
cap int
}
slice的结构体包含三个参数，指针，长度，容量
所以传递一个切片切片需要24字节的内存：指针字段需要8字节，长度和容量字段分别需要8字节。
切片作为函数传递需要注意的地方:
1.切片作为函数的参数在函数内改变值
切片作为参数可以节省空间，但是需要注意的是切片传递过去的值为指针，所以在函数中改变切片指向的值，在函数外也会有影响，这是由切片结构体内存储的指针特性决定的
func changevalue(arr []int){
arr[0] = 2
fmt.Println(&arr[0])
}
func main() {
arr:=make([]int,0,2)
arr = append(arr,1)
fmt.Println(arr)
changevalue(arr)
fmt.Println(arr)
fmt.Println(&arr[0])
}
输出
[1]
0xc0000601b0
[2]
0xc0000601b0
2.切片在函数中的append操作
append未在源码内找到实现方式，但是append的作用如下:
append函数将元素追加到slice的结尾，若切片还有生效的容量，则值直接追加到连续内存的后面。
若追加的值得数目大于切片的原容量，则申请一个新的底层数组，append返回更新的slice。
要注意，切片作为参数在函数中传递本质是是值传递，特殊点是它的值中有一个指针
不改变值得方式，append追加不改变函数外面的值，PS:哪怕追加至更改内存
func appendarrNoChange(arr []int){
arr = append(arr,2)
fmt.Println(&arr[0])
}
func main() {
arr:=make([]int,0,2)
arr = append(arr,1)
fmt.Println(arr)
appendarrNoChange(arr)
fmt.Println(arr)
fmt.Println(&arr[0])
}
[1]
0xc0000601b0
[1]
0xc0000601b0
func appendarrNoChange(arr []int){
arr = append(arr,2)
arr = append(arr,3)
fmt.Println(&arr[0])
}
func main() {
arr:=make([]int,0,2)
arr = append(arr,1)
fmt.Println(arr)
appendarrNoChange(arr)
fmt.Println(arr)
fmt.Println(&arr[0])
}
[1]
0xc00005e2a0
[1]
0xc0000601b0
若需要append在函数生效:
func appendarrChange(arr []int)[]int{
arr = append(arr,2)
fmt.Println(&arr[0])
arr = append(arr,3)
fmt.Println(&arr[0])
return arr
}
func main() {
arr:=make([]int,0,2)
arr = append(arr,1)
fmt.Println(arr)
arr = appendarrChange(arr)
fmt.Println(arr)
fmt.Println(&arr[0])
}
可以用append()完毕后获取到的新切片替代旧切片在函数外赋值
[1]
0xc00000a210
0xc00000e500
[1 2 3]
0xc00000e500
切片的初始化:
func makeslice(et *_type, len, cap int) unsafe.Pointer {
//返回类型占的字节数目*容量值=要开辟的内存字节数
mem, overflow := math.MulUintptr(et.size, uintptr(cap))
//比对乘法是否溢出，要申请的内存是否少于能提供的最大内存
if overflow || mem > maxAlloc || len < 0 || len > cap {
// NOTE: Produce a 'len out of range' error instead of a
// 'cap out of range' error when someone does make([]T, bignumber).
// 'cap out of range' is true too, but since the cap is only being
// supplied implicitly, saying len is clearer.
// See golang.org/issue/4085.
mem, overflow := math.MulUintptr(et.size, uintptr(len))
if overflow || mem > maxAlloc || len < 0 {
panicmakeslicelen()
}
panicmakeslicecap()
}
//申请内存
return mallocgc(mem, et, true)
}
关于malloc分配的策略（因为本篇以slice为主，关于内存分配的部分放到后面详解，在此大致介绍）:
若对象很小(<32kb)，则从per-P缓存的空闲列表中分配空间(为单个goroutine分配的线程空间，不存在并发，所以使用的时候不用加锁，小对象分配在这上面运行效率会很高)
若对象大于32kb，则直接从堆中获取内存。
append增加内存的规律：
func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
if raceenabled {
callerpc := getcallerpc()
racereadrangepc(old.array, uintptr(old.len*int(et.size)), callerpc, funcPC(growslice))
}
if msanenabled {
msanread(old.array, uintptr(old.len*int(et.size)))
}
//禁止缩小容量
if cap < old.cap {
panic(errorString("growslice: cap out of range"))
}
//类型为空指针则默认不保存原切片所有内容，但是保留长度，并以新的cap获取新内存(不知道什么时候会出现若有知晓的还望指教)
if et.size == 0 {
// append should not create a slice with nil pointer but non-zero len.
// We assume that append doesn't need to preserve old.array in this case.
return slice{unsafe.Pointer(&zerobase), old.len, cap}
}
newcap := old.cap
doublecap := newcap + newcap
//若新申请的cap大于旧的二倍，则取新的，否则取旧的
if cap > doublecap {
newcap = cap
} else {
//若旧的长度小于1024，则乘以两倍，否则增加1.25倍
if old.len < 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
}
}
}
var overflow bool
var lenmem, newlenmem, capmem uintptr
// 根据不同单位值采取不同的计算方式
switch {
case et.size == 1:
//若是1，则不需要做乘法
lenmem = uintptr(old.len)
newlenmem = uintptr(cap)
capmem = roundupsize(uintptr(newcap))
overflow = uintptr(newcap) > maxAlloc
newcap = int(capmem)
case et.size == sys.PtrSize:
lenmem = uintptr(old.len) * sys.PtrSize
newlenmem = uintptr(cap) * sys.PtrSize
capmem = roundupsize(uintptr(newcap) * sys.PtrSize)
overflow = uintptr(newcap) > maxAlloc/sys.PtrSize
newcap = int(capmem / sys.PtrSize)
case isPowerOfTwo(et.size):
var shift uintptr
if sys.PtrSize == 8 {
// Mask shift for better code generation.
shift = uintptr(sys.Ctz64(uint64(et.size))) & 63
} else {
shift = uintptr(sys.Ctz32(uint32(et.size))) & 31
}
lenmem = uintptr(old.len) << shift
newlenmem = uintptr(cap) << shift
capmem = roundupsize(uintptr(newcap) << shift)
overflow = uintptr(newcap) > (maxAlloc >> shift)
newcap = int(capmem >> shift)
default:
lenmem = uintptr(old.len) * et.size
newlenmem = uintptr(cap) * et.size
capmem, overflow = math.MulUintptr(et.size, uintptr(newcap))
capmem = roundupsize(capmem)
newcap = int(capmem / et.size)
}
// The check of overflow in addition to capmem > maxAlloc is needed
// to prevent an overflow which can be used to trigger a segfault
// on 32bit architectures with this example program:
//
// type T [1<<27 + 1]int64
//
// var d T
// var s []T
//
// func main() {
// s = append(s, d, d, d, d)
// print(len(s), "\n")
// }
if overflow || capmem > maxAlloc {
panic(errorString("growslice: cap out of range"))
}
var p unsafe.Pointer
if et.kind&kindNoPointers != 0 {
p = mallocgc(capmem, nil, false)
// The append() that calls growslice is going to overwrite from old.len to cap (which will be the new length).
// Only clear the part that will not be overwritten.
memclrNoHeapPointers(add(p, newlenmem), capmem-newlenmem)
} else {
// Note: can't use rawmem (which avoids zeroing of memory), because then GC can scan uninitialized memory.
p = mallocgc(capmem, et, true)
if writeBarrier.enabled {
// Only shade the pointers in old.array since we know the destination slice p
// only contains nil pointers because it has been cleared during alloc.
bulkBarrierPreWriteSrcOnly(uintptr(p), uintptr(old.array), lenmem)
}
}
memmove(p, old.array, lenmem)
return slice{p, old.len, newcap}
}
函数append会智能地处理底层数组的容量增长。在切片的容量小于1024个元素时，总是会成倍地增加容量，一旦元素个数超过1000，容量的增长因子会设为1.25，每次增长25%，实验如下。
func main() {
arr:=make([]int,0,2)
s:=cap(arr)
for i:=0;i<2000;i++{
arr = append(arr,i)
t:=cap(arr)
if t>s{
s = t
fmt.Println(t)
}
}
}
内容：
4 8 16 32 64 128 256 512 1024 1280 1696 2304
