前言

我们都知道 Go 语言中的 slice 具有动态扩容的机制(不知道的同学请先补课 Go 切片)

但是其底层机制是什么呢?本着知其然,知其所以然的探索精神去研究一番。还不是为了应试 手动狗头

go version go1.15.6 windows/amd64

扩容

既然是八股文,哪就先说结论,切片的扩容分两步:预估扩容后的容量,确定内存占用后得到最终的容量

下文给出了一个例子,读者可以先猜测一下结果,带着问题寻找答案。不然上来就看源码分析,还不得晕

s := []int32{1, 2}
s = append(s, 3, 4, 5)
fmt.Printf("len=%d, cap=%d", len(s), cap(s))

预估容量

删除一些边界检查,溢出检查,基于 cap 的预估算法非常简单

// src/runtime/slice.go
/*
参数分析:
old 是老切片
cap 是新切片容量的最小值(即旧切片的容量加上新加入元素的数量),上面的例子中,cap 值为 5(2+3=5)
*/
func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
newcap := old.cap
doublecap := newcap + newcap
if cap > doublecap { // 如果最小值大于旧切片容量的两倍,则新容量为最小值
newcap = cap
} else {
if old.len < 1024 { // 如果旧切片长度小于 1024,则新容量为旧切片容量的 2 倍
newcap = doublecap
} else {
for newcap < cap {
newcap += newcap / 4 // 每次增长 25%,直到大于最小值
}
}
}
}

按照这种算法,得出上个例子新切片的容量为 5(3+2 大于 2*2)

内存占用

内存占用 = 元素个数 * 元素类型大小。

不过,由于 Go 语言的内存分配是由其 runtime 来管理的,程序并不是直接和操作系统打交道。

在程序启动时,runtime 会提前向操作系统申请一批内存,按照不同的规格管理起来,如下所示(重点看 bytes/obj 这列):

// src/runtime/sizeclasses.go
// Code generated by mksizeclasses.go; DO NOT EDIT.
//go:generate go run mksizeclasses.go package runtime // class bytes/obj bytes/span objects tail waste max waste
// 1 8 8192 1024 0 87.50%
// 2 16 8192 512 0 43.75%
// 3 32 8192 256 0 46.88%
// 4 48 8192 170 32 31.52%
// 5 64 8192 128 0 23.44%
// 6 80 8192 102 32 19.07%
// 7 96 8192 85 32 15.95%
// 8 112 8192 73 16 13.56%
// 9 128 8192 64 0 11.72%
// 10 144 8192 56 128 11.82%
// 11 160 8192 51 32 9.73% // ......

当程序向 runtime 申请内存时,它会匹配足够大,且最接近的规格

上例中,int32 占用 4 byte,总内存占用为 5 * 4=20 byte,则 runtime 实际分配的内存为 32 byte,最终的容量为 32 / 4(每个 int 32 占用大小) = 8

练习

s := []int64{1, 2}
s = append(s, 3, 4, 5)
fmt.Printf("len=%d, cap=%d", len(s), cap(s))
  1. 2(老容量)+ 3(新添加的元素)= 5,超出 4 (老容量的两倍),即预估容量为 5

  2. int64 占用 8 byte,总内存 5 * 8 = 40 byte,runtime 实际分配 48 byte,48 / 8 = 6

参考

slice类型存什么?make和new?slice和数组?扩容规则?

终于理解了Slice扩容机制

Go slice 扩容机制分析的更多相关文章

  1. Java ArrayList源码分析(含扩容机制等重点问题分析)

    写在最前面 这个项目是从20年末就立好的 flag,经过几年的学习,回过头再去看很多知识点又有新的理解.所以趁着找实习的准备,结合以前的学习储备,创建一个主要针对应届生和初学者的 Java 开源知识项 ...

  2. 20220929-ArrayList扩容机制源码分析

    示例代码 public class ArrayListSource { public static void main(String[] args) { ArrayList arrayList = n ...

  3. ArrayList源码解析(二)自动扩容机制与add操作

    本篇主要分析ArrayList的自动扩容机制,add和remove的相关方法. 作为一个list,add和remove操作自然是必须的. 前面说过,ArrayList底层是使用Object数组实现的. ...

  4. HashMap底层结构、原理、扩容机制

    https://www.jianshu.com/p/c1b616ff1130 http://youzhixueyuan.com/the-underlying-structure-and-princip ...

  5. 浅谈JAVA中HashMap、ArrayList、StringBuilder等的扩容机制

    JAVA中的部分需要扩容的内容总结如下:第一部分: HashMap<String, String> hmap=new HashMap<>(); HashSet<Strin ...

  6. 跟大佬一起读源码:CurrentHashMap的扩容机制

    并发编程——ConcurrentHashMap#transfer() 扩容逐行分析 前言 ConcurrentHashMap 是并发中的重中之重,也是最常用的数据结构,之前的文章中,我们介绍了 put ...

  7. 【数组】- ArrayList自动扩容机制

    不同的JDK版本的扩容机制可能有差异 实验环境:JDK1.8 扩容机制: 当向ArrayList中添加元素的时候,ArrayList如果要满足新元素的存储超过ArrayList存储新元素前的存储能力, ...

  8. MongoDB Sharding 机制分析

    MongoDB Sharding 机制分析 MongoDB 是一种流行的非关系型数据库.作为一种文档型数据库,除了有无 schema 的灵活的数据结构,支持复杂.丰富的查询功能外,MongoDB 还自 ...

  9. Question 20171116 StringBuffer和StringBuilder的扩容机制

    StringBuffer和StringBuilder都是继承自AbstractStringBuilder,它们两个的区别在于buffer是线程安全的,builder是线程不安全的,前者安全效率低,后者 ...

随机推荐

  1. E - Minimal Subarray Length(连续区间和)

    题目链接 题意:给出n个数,求加和大于x的最短区间的区间长度. 如果前i个数字和为y,那么如果前j数字的和小于等于y-x,那么i-j就是一种可能的情况,我们对于所有的i找出前面最大的j就可以了,因为数 ...

  2. MySQL批量删除数据表

    SELECT CONCAT('drop table ',table_name,';') FROM information_schema.`TABLES` WHERE table_schema='数据库 ...

  3. php 操作 redis 常用命令

    原文地址: https://www.cnblogs.com/zhanghanwen16/p/9510481.html 1.redis连接与认证 //连接参数:ip.端口.连接超时时间,连接成功返回tr ...

  4. hdu5040 不错的广搜

    题意:       给你一个地图,让你从起点走到终点,然后图上有空地,墙,还有摄像头,摄像头有初始方向,每一秒摄像头都会顺时针旋转90度,每个摄像头有自己的观察范围,它所在的点,和当前它面向的那个点, ...

  5. URL中字符的含义

    目录 URL中的特殊字符 #号的作用 URL中的特殊字符 我们经常会看到URL中有一些特殊的字符,比如 #,?,& ,/ ,+ 等.那么,它们的含义是什么呢? 特殊含义 十六进制 + 表示空格 ...

  6. Win64 驱动内核编程-8.内核里的其他常用

    内核里的其他常用 1.遍历链表.内核里有很多数据结构,但它们并不是孤立的,内核使用双向链表把它们像糖 葫芦一样给串了起来.所以遍历双向链表能获得很多重要的内核数据.举个简单的例子,驱 动对象 Driv ...

  7. mimikatz的使用

    mimikatz mimikatz是法国人Gentil Kiwi编写的一款Windows平台下的神器,它具备很多功能,其中最主要的功能是直接从 lsass.exe 进程里获取处于active状态账号的 ...

  8. 冒泡排序——Python实现

    冒泡排序Python实现 # -*- coding: utf-8 -*- # @Time : 2019/10/28 19:41 # @Author : yuzhou_1shu # @Email : y ...

  9. 【python】Leetcode每日一题-搜索排序数组2

    [python]Leetcode每日一题-搜索排序数组2 [题目描述] 已知存在一个按非降序排列的整数数组 nums ,数组中的值不必互不相同. 在传递给函数之前,nums 在预先未知的某个下标 k( ...

  10. Scrum Meeting 3

    Basic Info where:三号教学楼 when:2020/4/27 target: 简要汇报一下已完成任务,下一步计划与遇到的问题 Progress Team Member Position ...