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Slice

Slice（切片）代表变长的序列，序列中每个元素都有相同的类型。一个slice类型一般写作[]T，其中T代表slice中元素的类型；slice的语法和数组很像，只是没有固定长度而已。

数组和slice之间有着紧密的联系。一个slice是一个轻量级的数据结构，提供了访问数组子序列（或者全部）元素的功能，而且slice的底层确实引用一个数组对象。一个slice由三个部分构成：指针、长度和容量。指针指向第一个slice元素对应的底层数组元素的地址，要注意的是slice的第一个元素并不一定就是数组的第一个元素。长度对应slice中元素的数目；长度不能超过容量，容量一般是从slice的开始位置到底层数据的结尾位置。内置的len和cap函数分别返回slice的长度和容量。

Slice的特征

首先让我们定义一个slice

var s []int

这里我们定义slice的元素类型为int，其实slice的元素可以是任何类型[]T,

在刚开始接触Go的时候并没有太多关注过slice如何管理它的容量（capability），只知道我可以向一个slice任意增减元素。

首先我们来看一个空切片的长度和容量

func main() {
   	var s []int	detail(s)}//打印slice长度和容量的函数func detail(s []int) {
   	fmt.Printf("length: %d	cap: %d \n", len(s), cap(s))}

输出

length: 0	cap: 0

就是说，一个初始切片的长度和容量都是0。那么疑问就来了：既然容量为0那我能向slice中成功添加内容吗？

func main() {
   	var s []int	s = append(s, 1)	detail(s)}

输出

length: 1	cap: 1

可以看到slice自动地为我们扩容了。为了观察slice如何管理容量，接下来我们试着向slice中连续添加10个元素，并时刻关注它的长度和容量之间的关系。

func main() {
   	var s []int	for i := 0; i < 10; i++ {
   		s = append(s, 1)		detail(s)	}}

输出

length: 1	cap: 1 length: 2	cap: 2 length: 3	cap: 4 length: 4	cap: 4 length: 5	cap: 8 length: 6	cap: 8 length: 7	cap: 8 length: 8	cap: 8 length: 9	cap: 16 length: 10	cap: 16

这次我们似乎发现了slice管理容量的规律：当元素超过自身容量时，将容量翻倍。

为了一探究竟：我们来稍微改造一下我们的函数：

func main() {
   	var s []int	var sCap int	for i := 0; i < 500; i++ {
   		s = append(s, 1)		if cap(s) != sCap {
   			fmt.Println(sCap)			sCap = cap(s)		}	}}

输出

01248163264128256512102412801704256035844608

可以发现当容<1024时，以2倍递增。容量超过1024时，容量变为原来的1.25倍，当原切片的长度(以下简称原长度)大于或等于1024时，Go 语言将会以原容量的 1.25倍作为新容量的基准(以下新容量基准)。新容量基准会被调整(不断地与1.25相乘)，直到结果不小于原长度与要追加的元素数量之和(以下简称新长度)。最终，新容量往往会比新长度大一些，当然，相等也是可能的

另外，如果我们一次追加的元素过多，以至于使新长度比原容量的 2 倍还要大，那么新容 量就会以新长度为基准。注意，与前面那种情况一样，最终的新容量在很多时候都要比新容 量基准更大一些。更多细节可参见runtime包中 slice.go 文件里的growslice及相关函数 的具体实现。

append 的实现只是简单的在内存中将旧 slice 复制给新 slice

type slice struct {
   	array unsafe.Pointer	len   int	cap   int}

func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
   	...		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			}		}	}		...}

更新

修改函数，观察在slice容量变化时内存地址的变化情况

func main() {
   	var s []int	var sCap int	for i := 0; i < 100; i++ {
   		fmt.Printf("addr: %p\t cap: %v\t len: %v \n", s, sCap, len(s))		s = append(s, 1)		sCap = cap(s)	}}

输出

addr: 0x0	 cap: 0	 len: 0 addr: 0xc000016090	 cap: 1	 len: 1 addr: 0xc000098000	 cap: 2	 len: 2 addr: 0xc0000180a0	 cap: 4	 len: 3 addr: 0xc0000180a0	 cap: 4	 len: 4 addr: 0xc00001c080	 cap: 8	 len: 5 addr: 0xc00001c080	 cap: 8	 len: 6 addr: 0xc00001c080	 cap: 8	 len: 7 addr: 0xc00001c080	 cap: 8	 len: 8 addr: 0xc00009c000	 cap: 16	 len: 9 addr: 0xc00009c000	 cap: 16	 len: 10 addr: 0xc00009c000	 cap: 16	 len: 11 addr: 0xc00009c000	 cap: 16	 len: 12 addr: 0xc00009c000	 cap: 16	 len: 13 addr: 0xc00009c000	 cap: 16	 len: 14 addr: 0xc00009c000	 cap: 16	 len: 15 addr: 0xc00009c000	 cap: 16	 len: 16 addr: 0xc00009e000	 cap: 32	 len: 17 ...

当容量变化时，地址也发生了变化，它不再是原来的旧切片。

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