go的切片扩容机制详解

切片的扩容策略？如何扩容？

扩容策略：如果切片的容量小于 1024 个元素，于是扩容的时候就翻倍增加容量。总容量从原来的1个翻倍到现在的2个。

一旦元素个数超过 1024 个元素，那么增长因子就变成 1.25 ，即每次增加原来容量的四分之一。

注意：扩容扩大的容量都是针对原来的容量而言的，而不是针对原来数组的长度而言的。

举一个扩容策略例子：

func main() {
    slice := []int{10, 20, 30, 40}
    newSlice := append(slice, 50)
    fmt.Printf("Before slice = %v, Pointer = %p, len = %d, cap = %d\n", slice, &slice, len(slice), cap(slice))
    fmt.Printf("Before newSlice = %v, Pointer = %p, len = %d, cap = %d\n", newSlice, &newSlice, len(newSlice), cap(newSlice))
    newSlice[1] += 10
    fmt.Printf("After slice = %v, Pointer = %p, len = %d, cap = %d\n", slice, &slice, len(slice), cap(slice))
    fmt.Printf("After newSlice = %v, Pointer = %p, len = %d, cap = %d\n", newSlice, &newSlice, len(newSlice), cap(newSlice))
}

// result 
Before slice = [10 20 30 40], Pointer = 0xc4200b0140, len = 4, cap = 4
Before newSlice = [10 20 30 40 50], Pointer = 0xc4200b0180, len = 5, cap = 8
After slice = [10 20 30 40], Pointer = 0xc4200b0140, len = 4, cap = 4
// 相加的数是在新的切片上相加的
After newSlice = [10 30 30 40 50], Pointer = 0xc4200b0180, len = 5, cap = 8

从结果我们可以看出，新切片和之前的切片已经不同了，因为新的切片更改了一个值，并没有影响到原来的数组，新切片指向的数组是一个全新的数组，并且cap容量也发生了变化。

那么到底是新数组还是老数组呢？

扩容之后数组就一定是新的吗？其实是分两种情况。

第一种情况：

func main() {
    array := [4]int{10, 20, 30, 40}
    slice := array[0:2]
    newSlice := append(slice, 50)
    fmt.Printf("Before slice = %v, Pointer = %p, len = %d, cap = %d\n", slice, &slice, len(slice), cap(slice))
    fmt.Printf("Before newSlice = %v, Pointer = %p, len = %d, cap = %d\n", newSlice, &newSlice, len(newSlice), cap(newSlice))
    newSlice[1] += 10
    fmt.Printf("After slice = %v, Pointer = %p, len = %d, cap = %d\n", slice, &slice, len(slice), cap(slice))
    fmt.Printf("After newSlice = %v, Pointer = %p, len = %d, cap = %d\n", newSlice, &newSlice, len(newSlice), cap(newSlice))
    fmt.Printf("After array = %v\n", array)
}

// result
    Before slice = [10 20], Pointer = 0xc4200c0040, len = 2, cap = 4
    Before newSlice = [10 20 50], Pointer = 0xc4200c0060, len = 3, cap = 4
    After slice = [10 30], Pointer = 0xc4200c0040, len = 2, cap = 4
    After newSlice = [10 30 50], Pointer = 0xc4200c0060, len = 3, cap = 4
    After array = [10 30 50 40]

通过这个结果可以明显的看出，修改新切片的值居然影响到了老切片的值了，扩容以后并没有新建一个新的数组，并且append操作也改变了原来数组的值，如果原数组上有多个切片，那么这些切片都会影响，产生了莫名的bug！

这种情况也极容易出现在字面量创建切片时候，第三个参数 cap 传值的时候，如果用字面量创建切片，cap 并不等于指向数组的总容量，那么这种情况就会发生。

注意：建议用字面量创建切片的时候，cap 的值一定要保持清醒，避免共享原数组导致的 bug。

第二种情况：

第二种情况就是扩容策略的例子了，在扩容之后产生了新的切片，因为原数组的容量达到了最大值，再扩容都会开出一片新的内存，把原来的值拷贝过来，再进行后续操作也不会影响原数组。

总结：时刻保持cap的清醒，推荐使用第二种情况的扩容策略

原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_51991615/article/details/127657641