深入理解go slice結(jié)構(gòu)
文章
slice
array的語法: [4]int{1,2,3,4}, [...]int{1,2,3}
。在go中array是值類型,這就意味著一個類型為array的變量名并不是一個指針,當(dāng)傳遞值是,array總是被復(fù)制。
slice的語法: []int{1,2,3,4}
, make([]int), make([]int,10)
當(dāng)make只有兩個參數(shù)時,cap和len相同。
slice本質(zhì)上是array的一個片段的描述,它包含3部分:
[ptr, len, cap]
通過make([]int, 5)
創(chuàng)建的slice,其內(nèi)存布局如下:
對這個slice進行截斷之后,形成新的slice:
使用cap可以對slice進行擴增: s[:cap(s)]
.
copy(dst, src []T) int
的用法: copy會復(fù)制dst和src中長度最小的元素所對應(yīng)的數(shù)量(所以如果dst==nil, 則copy返回0)。并且,copy還能處理dst和src存在重疊的情況。
用法:
t := make([]byte, len(s), (cap(s)+1)*2) copy(t, s) s = t
append(dst []T, element...T) []T
的實現(xiàn),與下面的AppendByte
類似:
首先檢查容量,容量不足則使用make構(gòu)造一個新的slice并將原來的元素移動。
func AppendByte(slice []byte, data ...byte) []byte { m := len(slice) n := m + len(data) if n > cap(slice) { // if necessary, reallocate // allocate double what's needed, for future growth. newSlice := make([]byte, (n+1)*2) copy(newSlice, slice) slice = newSlice } slice = slice[0:n] copy(slice[m:n], data) return slice }
slice對gc的影響(gotcha)
如果對一個很大的數(shù)組,取其中很小的一段切片,都會造成這個數(shù)組不會被gc回收。
gc使用mark-and-sweep
(標(biāo)記清除)。gc維護一個已分配的堆對象表,在標(biāo)記階段,它將寄存器,堆棧上的指針作為root進行遍歷標(biāo)記。
為什么部分slice會導(dǎo)致整體的array不會回收呢?設(shè)想下面的slice:
a := [4]int{0,1,2,3} s := a[1:2] // {1} return s
a會不會被回收呢?答案是不會,因為gc遍歷s時,通過data指針找到對應(yīng)的array切片,它發(fā)現(xiàn)這個地址在之前分配的一個array對象的范圍內(nèi),從而標(biāo)記這個array為可到達對象,避免其被整個清除。(這里所要理解的就是array是按范圍標(biāo)記的,并不是按指針頭標(biāo)記的,因為一個內(nèi)存塊對象是有范圍的,如果被部分引用,說明整個對象仍然是可達的。)
如何解決?如果是這種情況,一個較大array返回較小切片,可以使用復(fù)制:
before:
var digitRegexp = regexp.MustCompile("[0-9]+") func FindDigits(filename string) []byte { b, _ := ioutil.ReadFile(filename) return digitRegexp.Find(b) }
after:
func CopyDigits(filename string) []byte { b, _ := ioutil.ReadFile(filename) b = digitRegexp.Find(b) c := make([]byte, len(b)) copy(c, b) return c }
reflect.SliceHeader
package reflect // SliceHeader和StringHeader具有相同的Data和Len,這導(dǎo)致[]byte可以直接轉(zhuǎn)換成string,而不需要任何復(fù)制 type SliceHeader struct { Data uintptr Len int Cap int } type StringHeader struct { Data uintptr Len int }
轉(zhuǎn)換代碼:
func SliceByteAsString(b []byte) string { return *(*string)(unsafe.Pointer(&b)) } func StringAsSliceByte(s string) []byte { p := unsafe.Pointer(&d) var b []byte hdr := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&b)) hdr.Data = uintptr(p) hdr.Cap = len(s) hdr.Len = len(s) return b } func Int64AsByteSlice(d int64) []byte { p := unsafe.Pointer(&d) var b []byte hdr := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&b)) hdr.Data = uintptr(p) hdr.Cap = 8 hdr.Len = 8 return b }
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