slice

slice介绍

slice中文叫切片，是go官方提供的一个可变数组，是一个轻量级的数据结构，功能上和c++的vector，Java的ArrayList差不多。

slice和数组是有一些区别的，是为了弥补数组的一些不足而诞生的数据结构。最大的区别就是数组长度固定，不可扩容，而切片是可以扩容的。也就是这个功能的区别导致了后续一系列的区别，例如在传参上面，数组是整个数组的值复制过去传到函数里，而切片则是传递指针等。

 func change(arr *[3]int) {
     arr[0] = 1
 }
 func change1(arr [3]int) {
     arr[0] = 1
 }
 func TestName(t *testing.T) {
     arr := [3]int{1, 2, 3}
     arr[0] = 2
     change(&arr)
     //change1(arr) // 这两者的结果是不一样的
     fmt.Println(arr[0])
 }

那么slice是什么呢？ slice结构体源码如下：（在runtime/slice.go中）

 type slice struct {
     array unsafe.Pointer // 指向底层数组的指针
     len   int            // 当前长度
     cap   int            // 总容量
 }

slice扩容机制

1.18之前的方式和现在不太一样，Go1.18之前切片的扩容是以容量1024为临界点，当旧容量 < 1024个元素,扩容变成2倍；当旧容量 > 1024个元素，那么会进入一个循环，每次增加25%直到大于期望容量。

 func TestSliceGrowing(t *testing.T) {
    s := []int{}
    for i := 0; i < 4098; i++ {
       s = append(s, i)
       t.Log(len(s), cap(s))
    }
 }
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 作者：starine
 链接：https://juejin.cn/post/7101928883280150558
 来源：稀土掘金
 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

Go1.18不再以1024为临界点，而是设定了一个值为256的threshold，以256为临界点；超过256，不再是每次扩容1/4，而是每次增加（旧容量+3*256）/4；

当新切片需要的容量大于两倍的旧容量时，则直接按照新切片需要的容量扩容； else： 当原 slice 容量 < threshold 的时候，新 slice 容量变成原来的 2 倍； 当原 slice 容量 > threshold，进入一个循环，每次容量增加（旧容量+3*threshold）/4。

作者：starine 链接：https://juejin.cn/post/7101928883280150558 来源：稀土掘金 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

 func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
    //  ......
     newcap := old.cap
     doublecap := newcap + newcap    //双倍扩容（原容量的两倍）
     if cap > doublecap {   //如果所需容量大于 两倍扩容，则直接扩容到所需容量
         newcap = cap
     } else {
         const threshold = 256   //这里设置了一个 阈值 -- 256
         if old.cap < threshold {        //如果旧容量 小于 256，则两倍扩容
             newcap = doublecap   
         } else {
         // 检查 0 < newcap 以检测溢出并防止无限循环。
             for 0 < newcap && newcap < cap {   //如果新容量 > 0  并且 原容量 小于 所需容量
         
                // 从小片的增长2x过渡到大片的增长1.25x。这个公式给出了两者之间的平滑过渡。(这里的系数会随着容量的大小发生变化，从2.0到无线接近1.25)
                 newcap += (newcap + 3*threshold) / 4
               
                 
               //当newcap计算溢出时，将newcap设置为请求的上限。
             if newcap <= 0 {   // 如果发生了溢出，将新容量设置为请求的容量大小
                 newcap = cap
             }
         }
     }
 }

具体情况如下：

如果请求容量 大于 两倍现有容量 ，则新容量 直接为请求容量
 否则（请求容量 小于等于 两倍现有容量） 如果 现有容量 小于 256 ，则新容量是原来的两倍
 否则：新容量 = 1.25 原容量 + 3/4 阈值

golang slice (切片) 扩容机制详解（1.18版本后） - 小星code - 博客园

这么设计的目的是为了扩容能平滑，更好地节省内存。

传参问题

slice被make出来就是一个结构体的实例。当作为一个参数传递到方法里，会传递一个这个slice实例的值过去，这也是导致slice传参会有一些列奇怪现象的原因（可以修改值但无法扩容等）。可以修改数值的原因是这个值中的array指针是指向原数组的，但是无法扩容的原因是修改这个值的指针对原slice是无影响的；而传递slice指针可以修改成功是因为本质是就是在修改原方法层面的slice，而不是修改传递后slice的值。

线程安全性问题

slice是线程不安全的数据结构，因此会存在竞态条件（race condition），处理原则要么只读，要么加锁。

Slice 的底层是 数组指针 + len + cap，这几个在并发时候都可能出现竞态条件。