切片擴容大法

Q:你先簡單介紹一下自己吧
A:嘛哩嘛哩哄，嘛哩嘛哩哄，嘛哩嘛哩哄
Q:你說這麼多嘛哩嘛哩哄，那你瞭解陣列嗎？
A:陣列是具有相同型別且長度固定的資料結構，由於長度不可改變，在實際中使用較少，一般用切片來代替使用。
Q:你剛剛說到切片，切片和陣列有什麼相同點和不同點嗎？
A:相同點是他們都是隻能儲存相同型別的資料結構，切片的底層資料也是基於陣列的，不同點是切片是可以改變長度的，能自動擴容。
Q:嗯，那切片的底層是怎麼組成的呢，它的擴容規則你清楚嗎？
A:切片由三部分組成，分別是切片的長度，切片的容量，切片的資料（指向底層陣列的指標），至於擴容規則可就難說了。
Q:難說也是要說的，你搞快點。
A:切片擴容的基本規則是：當切片append的時候（會呼叫下面的函式），新切片的必須容量大於老切片容量的兩倍的，那麼新切片的容量就是新切片的必須容量，反之，如果老切片的長度小於1024，那麼新切片的容量就等於老切片的容量的兩倍，如果老切片大於等於1024，則新切片容量等於老切片容量的1.25倍，這是切片的預估容量。

// runtime/slice.go
func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
//et 表示slice的一個元素，old 表示舊的slice cap 表示新切片必須的容量
    ...
    newcap := old.cap
    doublecap := newcap + newcap
    if cap > doublecap {
        newcap = cap
    } else {
        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
            }
        }
    }
    ...
}

根據以上規則，一下切片擴容必須的切片容量為 5 ，5 > 2*2,所以列印出來應該是len=5, cap=5

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    s := []int{1, 2}
    s = append(s, 4, 5, 6)
    fmt.Printf("len=%d, cap=%d", len(s), cap(s))
}

但是實際列印卻是 len=5, cap=6,原來容量計算完了後還要考慮到記憶體的高效利用，進行記憶體對齊，則會呼叫這個函式

func roundupsize(size uintptr) uintptr { 
    if size < _MaxSmallSize {
        if size <= smallSizeMax-8 {
            return uintptr(class_to_size[size_to_class8[(size+smallSizeDiv-1)/smallSizeDiv]])
        } else {
            return uintptr(class_to_size[size_to_class128[(size-smallSizeMax+largeSizeDiv-1)/largeSizeDiv]])
        }
    }
    if size+_PageSize < size {
        return size
    }
    return alignUp(size, _PageSize)
}

size 表示新切片需要的記憶體大小我們傳入的int 型別，每個佔用8位元組(可以呼叫unsafe.Sizeof()函式檢視佔用的大小)，一共5個所以是40，size小於_MaxSmallSize 並且小於 smallSizeMax-8 ，那麼使用通用公式(size+smallSizeDiv-1)/smallSizeDiv 計算得到 5，
然後到size_to_class8 找到第五號元素為 4，再從 class_to_size 找到第四號元素為 48，這就是新切片佔用的記憶體大小，每個int 佔用 8 位元組，所以最終切片的容量為 6 。所以說切片的擴容有它基本的擴容規則，在規則之後還要考慮記憶體對齊，這就代表不同資料型別的切片擴容的容量大小是會不一致。
Q：好，那我們進入下一個問題

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切片擴容大法

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