Golang 切片的底层源码原理是什么,怎么理解
导读:这篇文章主要给大家介绍“Golang 切片的底层源码原理是什么,怎么理解”的相关知识,下文通过实际案例向大家展示操作过程,内容简单清晰,易于学习,有这方面学习需要的朋友可以参考,希望这篇“Golang 切片的底层源码原理是什么,怎么理解”文...
这篇文章主要给大家介绍“Golang 切片的底层源码原理是什么,怎么理解”的相关知识,下文通过实际案例向大家展示操作过程,内容简单清晰,易于学习,有这方面学习需要的朋友可以参考,希望这篇“Golang 切片的底层源码原理是什么,怎么理解”文章能对大家有所帮助。
数组
说切片前先说下数组。数组的两个特性
- 一段连续内存地址,每个元素都是连续的
- 元素的类型相同,并且元素个数固定
Go 数组是值类型,赋值和函数传参操作都会复制整个数组数据。
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)是对数组一个连续片段的引用,所以切片是一个引用类型.切片是一个长度可变的数组。
Slice 的数据结构定义如下:
runtime/slice.go#L13
type slice struct { array unsafe.Pointer len int cap int}
- array 就是底层数组的地址
- len 切片的长度
- cap 切片的容量
创建切片
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)}
基本逻辑就是根据容量申请一块内存。
切片扩容
扩容是当切片的长度大于容量的时候,底层数组已经装不下时
func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice { ... // 如果新要扩容的容量比原来的容量还要小,直接报panic if cap old.cap { panic(errorString("growslice: cap out of range")) } // 如果当前切片的大小为0,还调用了扩容方法,那么就新生成一个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 //要扩容的容量大于2 *oldcap 新切片容量 = 该容量 if cap > doublecap { newcap = cap } else { // 旧容量 小于1024,新容量= 旧容量 * 2 也就是扩容1倍 if old.cap 1024 { newcap = doublecap } else { // 扩容容量 = 旧容量 +旧容量*1/4 for 0 newcap & & newcap cap { newcap += newcap / 4 } //溢出之后 新容量=要扩容的容量 if newcap = 0 { newcap = cap } } } var overflow bool // 计算新的切片的容量,长度。 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) } } //移动到p memmove(p, old.array, lenmem) //返回slice结构,让slice.array指向p return slice{ p, old.len, newcap} }
- 新申请容量cap,如果大于2倍旧容量(oldcap),要扩容的容量(newcap)=新申请容量cap
- 如果旧容量(oldcap)< 1024, 要扩容的容量(newcap)在旧容量(oldcap)基础上扩容1倍,否则则扩容 1/4
- 如果数值溢出,要扩容的容量 = 新申请的容量
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
- 注意事项: 切片共享底层数组,所以在切片赋值的时候,修改切片会导致底层数组改变,而产生BUG
arr := []int{ 1,2,3,4} arr1 := arr[:2] //[1,2] arr1 = append(arr1,5) fmt.Println(arr[3]) //5 修改了底层数组 //例子2 arr3 := []int{ 1,2,3,4} arr4 := arr3[2:] arr4 = append(arr4,10)//扩容 不会影响arr3 fmt.Println(arr3)
切片复制
src/runtime/slice.go#L247
//toPtr 目标地址 toLen目标长度 // width 元素大小 func slicecopy(toPtr unsafe.Pointer, toLen int, fromPtr unsafe.Pointer, fromLen int, width uintptr) int { //判断长度 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 //特殊处理 如果只有一个元素并且大小是1byte,那么指针直接转换即可 if size == 1 { *(*byte)(toPtr) = *(*byte)(fromPtr) } else { //从 fm.array 地址开始,拷贝到 to.array 地址之后 memmove(toPtr, fromPtr, size) } return n }
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