Slice实现原理分析

该程序输出golang中常用数据类型占多少byte，输出结果是：

我们可以看到slice占24byte，为什么会占24byte，这就跟slice底层定义的结构有关，我们在golang的runtime/slice.go中可以找到slice的结构定义，如下：

我们可以看到slice中定义了三个变量，一个是指向底层数字的指针array，另外两个是切片的长度len和切片的容量cap。

简单了解了slice的底层结构后，我们来看下slice的初始化，在golang中slice有多重初始化方式，在这里我们就不一一介绍了，我们主要关注slice在底层是如何初始化的，首先我们来看一段代码：

很简单的一段代码，make一个slice，往slice中append一个一个1，打印slice内容，长度和容量，接下来我们利用gotool提供的工具将以上代码反汇编：

得到汇编代码如下（截取部分）：

大家可能看到这里有点蒙，这是在干啥，其实我们只需要关注一些关键的信息就好了，主要是这几行：

我们能观察出，底层是调用runtime中的makeslice方法来创建slice的，我们来看一下makeslice函数到底做了什么。

MulUintptr函数源码：

简单来说，makeslice函数的工作主要就是计算slice所需内存大小，然后调用mallocgc进行内存的分配。计算slice所需内存又是通过MulUintptr来实现的，MulUintptr的源码我们也已经贴出，主要就是用切片中元素大小和切片的容量相乘计算出所需占用的内存空间，如果内存溢出，或者计算出的内存大小大于最大可分配内存，MulUintptr的overflow会返回true，makeslice就会报错。另外如果传入长度小于0或者长度小于容量，makeslice也会报错。

首先我们来看一段程序：

我们直接给出结果：

我们可以看到，当slice容量足够时，我们往slice中append一个2，slice底层数组指向的内存地址没有发生改变；再看一段程序：

输出结果是：

我们可以看到当往slice中append一个1后，slice底层数组的指针指向地址0xc00009a008，长度为1，容量为1。这时再往slice中append一个2，那么slice的容量不够了，此时底层数组会发生copy，会重新分配一块新的内存地址，容量也变成了2，所以我们会看到底层数组的指针指向地址发生了改变。根据之前汇编的结果我们知晓了，append操作其实是调用了runtime/slice.go中的growslice函数，我们来看下源码：

我们主要关注下cap的扩容规则，从源码中我们可以简单的总结出slice容量的扩容规则：当原slice的cap小于1024时，新slice的cap变为原来的2倍；原slice的cap大于1024时，新slice变为原来的1.25倍，我们写个程序来验证下：