Golang切片Slice底層源碼簡(jiǎn)介

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)Golang切片Slice底層源碼簡(jiǎn)介，小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

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數(shù)組

說切片前先說下數(shù)組。數(shù)組的兩個(gè)特性

一段連續(xù)內(nèi)存地址，每個(gè)元素都是連續(xù)的
元素的類型相同，并且元素個(gè)數(shù)固定

Go 數(shù)組是值類型，賦值和函數(shù)傳參操作都會(huì)復(fù)制整個(gè)數(shù)組數(shù)據(jù)。

arr := [2]int{1,2}arr2 := arr
fmt.Printf("%p %p",&arr ,&arr2)//切片slice1 := []int{1,2}slice2 := slice1
fmt.Printf("%p %p",slice1 ,slice2)

切片

切片（slice）是對(duì)數(shù)組一個(gè)連續(xù)片段的引用，所以切片是一個(gè)引用類型.切片是一個(gè)長(zhǎng)度可變的數(shù)組。

Slice 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如下:

runtime/slice.go#L13

type slice struct {
    array unsafe.Pointer    len   int
    cap   int}

array 就是底層數(shù)組的地址
len 切片的長(zhǎng)度
cap 切片的容量

創(chuàng)建切片

src/runtime/slice.go#L83

func makeslice(et *_type, len, cap int) unsafe.Pointer {
    mem, overflow := math.MulUintptr(et.size, uintptr(cap))
    ....
    return mallocgc(mem, et, true)}

基本邏輯就是根據(jù)容量申請(qǐng)一塊內(nèi)存。

切片擴(kuò)容

擴(kuò)容是當(dāng)切片的長(zhǎng)度大于容量的時(shí)候，底層數(shù)組已經(jīng)裝不下時(shí)

func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
    ...
    // 如果新要擴(kuò)容的容量比原來的容量還要小，直接報(bào)panic
    if cap < old.cap {
        panic(errorString("growslice: cap out of range"))
    }
    // 如果當(dāng)前切片的大小為0，還調(diào)用了擴(kuò)容方法，那么就新生成一個(gè)新的容量的切片返回
    // []struct{}
    if et.size == 0 {
        return slice{unsafe.Pointer(&zerobase), old.len, cap}
    }

    newcap := old.cap
    doublecap := newcap + newcap    //要擴(kuò)容的容量大于2 *oldcap 新切片容量 = 該容量
    if cap > doublecap {
        newcap = cap
    } else {
    // 舊容量 小于1024，新容量= 舊容量 * 2 也就是擴(kuò)容1倍
        if old.cap < 1024 {
            newcap = doublecap        } else {
            // 擴(kuò)容容量 = 舊容量 +舊容量*１/4
            for 0 < newcap && newcap < cap {
                newcap += newcap / 4
            }
            //溢出之后 新容量=要擴(kuò)容的容量
            if newcap <= 0 {
                newcap = cap
            }
        }
    }

    var overflow bool
    // 計(jì)算新的切片的容量，長(zhǎng)度。
    var lenmem, newlenmem, capmem uintptr

    ....

    var p unsafe.Pointer    if et.ptrdata == 0 {
        p = mallocgc(capmem, nil, false)
        memclrNoHeapPointers(add(p, newlenmem), capmem-newlenmem)
    } else {
        p = mallocgc(capmem, et, true)
        if lenmem > 0 && writeBarrier.enabled {
            bulkBarrierPreWriteSrcOnly(uintptr(p), uintptr(old.array), lenmem-et.size+et.ptrdata)
        }
    }
    //移動(dòng)到p
    memmove(p, old.array, lenmem)
    //返回slice結(jié)構(gòu)，讓slice.array指向p
    return slice{p, old.len, newcap}}

新申請(qǐng)容量cap，如果大于2倍舊容量(oldcap)，要擴(kuò)容的容量（newcap）=新申請(qǐng)容量cap
如果舊容量（oldcap）＜ 1024, 要擴(kuò)容的容量（newcap）在舊容量（oldcap）基礎(chǔ)上擴(kuò)容1倍，否則則擴(kuò)容 1/4
如果數(shù)值溢出，要擴(kuò)容的容量 = 新申請(qǐng)的容量

  arr := make([]int,1024)
  arr = append(arr,1)
  fmt.Println(len(arr),cap(arr))// 1025,1280
  arr1 := make([]int,10)
  arr1 = append(arr1,1)
  fmt.Println(len(arr1),cap(arr1))//11 20

注意事項(xiàng)：切片共享底層數(shù)組，所以在切片賦值的時(shí)候，修改切片會(huì)導(dǎo)致底層數(shù)組改變，而產(chǎn)生BUG

arr := []int{1,2,3,4}
arr1 := arr[:2] //[1,2]
arr1 = append(arr1,5)
fmt.Println(arr[3]) //5 修改了底層數(shù)組
//例子2
arr3 := []int{1,2,3,4}
arr4 := arr3[2:]
arr4 = append(arr4,10)//擴(kuò)容 不會(huì)影響arr3
fmt.Println(arr3)

切片復(fù)制

src/runtime/slice.go#L247

//toPtr 目標(biāo)地址 toLen目標(biāo)長(zhǎng)度
// width 元素大小
func slicecopy(toPtr unsafe.Pointer, toLen int, fromPtr unsafe.Pointer, fromLen int, width uintptr) int {
    //判斷長(zhǎng)度
    if fromLen == 0 || toLen == 0 {
        return 0
    }
    n := fromLen
    if toLen < n {
        n = toLen
    }
    //切片大小等于0
    if width == 0 {
        return n
    }

    size := uintptr(n) * width
    //特殊處理 如果只有一個(gè)元素并且大小是1byte，那么指針直接轉(zhuǎn)換即可
    if size == 1 {
        *(*byte)(toPtr) = *(*byte)(fromPtr)
    } else {
        //從 fm.array 地址開始，拷貝到 to.array 地址之后
        memmove(toPtr, fromPtr, size)
    }
    return n
}

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