2025/3/19

技术/Go/数据容器.md

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+## 切片Slice
+## 切片容量如何增长
+在 Go语言中，切片的容量是一种动态增长的机制。当切片的长度达到或超过容量时，Go 语言会自动扩展其底层数组的容量，一般由 append 触发。切片容量增长（growslice）的具体规则在不同版本的规则不同。
+### 对于 go1.18 之前来说:
+- 如果期望容量大于当前容量的两倍就会使用期望容量;
+- 如果当前切片的长度小于1024的话，growslice 时就会将容量翻倍;
+- 如果当前切片的长度大于1024的话，growslice时会每次增加  **25%** 的容量，直到新容量大于期望容量。
+### 对于go1.18之后来说：
+减小了倍增阈值，但是在后续25%的幅度增加的时候把阈值作为基准的一部分，来避免扩容次数过多的问题：
+- 如果期望容量大于当前容量的两倍就会使用期望容量；
+- 如果当前切片的长度小于阈值256的话，growslice时就会将容量翻倍；
+- 如果当前切片的长度大于等于256，就会每次增加`（newcap+3*threshold)/4`的容量，直到新容量大于期望容量。
+此外，在扩容之后还会进行一步roundupsiz，这一步主要是靠内存对齐的优化，来计算出最终的容量。
+### 切片与底层数组的关系：
+- 切片本质上是一个对底层数组的抽象。一个切片包含三个部分：指向底层数组的指针、切片的长度和切片的容量。
+- 切片是动态数组，它的大小并非固定不变，而是可以根据需要动态扩展。
+### 切片容量增大的过程：
+- 当我们向切片中追加元素，如果已有的容量不足以容纳新的元素，Go语言会自动分配一个更大的底层数组，并将旧的元素**复制**到新的数组中。
+- 在容量小于1024时，新的容量至少是旧容量的两倍。而当容量达到或超过1024时，增长因子减小为1.25。
+### 什么是内存分配和复制？
+- 当切片的容量扩展时，Go运行时会新分配一块更大的内存空间，这涉及到内存分配操作。
+- 然后，运行时将旧的底层数组的内容**复制**到新的内存空间。复制操作虽然是透明的，但是它的开销不容忽视，尤其是在大规模数组操作时。因此，为了**减少频繁的容量扩展**，通常我们可以在**初始化**切片时就指定一个合理的容量。
+### Go语言优化措施：
+- Go语言中的切片设计考虑了性能和灵活性，它采用了倍增和低倍增的机制来实现容量的自动成长。
+- 这种设计使得切片既能在小规模数据处理时保持高效，又能在处理大规模数据时避免频繁的内存分配和数据复制开销。
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+## 内建函数 make 和 new 的区别是什么
+首先 make 和 new 均是 Go 语言的内置的用来分配内存的函数。但是使用的类型不同：前者使用于 `slice，map，channel` 等引用类型；后者适用于 int 型、数组、结构体等值类型。
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+其次，两者的函数形式及调用形式不同，函数形式如下：
+~~~go
+func  make(t  Type, size  ...IntegerType) Type
+func  new(Type) *Type
+~~~
+前者返回一个值，后者返回一个指针。
+
+使用上， make 返回初始化之后的类型的引用， new 会为类型的新值分配已置零的内存空间，并返回指针。例如：
+~~~ go
+s :=  make([]int, 0, 10) // 使用 make 创建一个长度为0，容量为10的切片
+a =  new(int) // 使用 new 分配一个零值的 int 型
+*a =  5
+~~~