golang 分配內存主要有內置函數new和make,今天我們來探究一下make有哪些玩法。
map只能為slice, map, channel分配內存,並返回一個初始化的值。首先來看下make有以下三種不同的用法:
1. make(map[string]string)
2. make([]int, 2)
3. make([]int, 2, 4)
1. 第一種用法,即缺少長度的參數,只傳類型,這種用法只能用在類型為map或chan的場景,例如make([]int)是會報錯的。這樣返回的空間長度都是默認為0的。
2. 第二種用法,指定了長度,例如make([]int, 2)返回的是一個長度為2的slice
3. 第三種用法,第二參數指定的是切片的長度,第三個參數是用來指定預留的空間長度,例如a := make([]int, 2, 4), 這里值得注意的是返回的切片a的總長度是4,預留的意思並不是另外多出來4的長度,其實是包含了前面2個已經切片的個數的。所以舉個例子當你這樣用的時候 a := make([]int, 4, 2),就會報語法錯誤。
因此,當我們為slice分配內存的時候,應當盡量預估到slice可能的最大長度,通過給make傳第三個參數的方式來給slice預留好內存空間,這樣可以避免二次分配內存帶來的開銷,大大提高程序的性能。
而事實上,我們其實是很難預估切片的可能的最大長度的,這種情況下,當我們調用append為slice追加元素時,golang為了盡可能的減少二次分配內存,並不是每一次都只增加一個單位的內存空間,而且遵循這樣一種擴容機制:
當有預留的未使用的空間時,直接對未使用的空間進行切片追加,當預留的空間全部使用完畢的時候,擴容的空間將會是當前的slice長度的一倍,例如當前slice的長度為4,進行一次append操作之后,cap(a)返回的長度將會是8.來看下面這段演示代碼:
package main import ( "fmt" ) func main() { a := make([]int, 0) n := 20 for i := 0; i < n; i++ { a = append(a, 1) fmt.Printf("len=%d cap=%d\n", len(a), cap(a)) } } Output: len=1 cap=1 // 第一次擴容 len=2 cap=2 // 第二次擴容 len=3 cap=4 // 第三次擴容 len=4 cap=4 len=5 cap=8 // 第四次擴容 len=6 cap=8 len=7 cap=8 len=8 cap=8 len=9 cap=16 // 第五次擴容 len=10 cap=16 len=11 cap=16 len=12 cap=16 len=13 cap=16 len=14 cap=16 len=15 cap=16 len=16 cap=16 len=17 cap=32 // 第六次擴容 len=18 cap=32 len=19 cap=32 len=20 cap=32
以上測試結果表明,每次擴容后,內存空間長度會變為原來的兩倍。
好奇的我想試一下,如果一直這樣擴展下去的話,理論上會呈指數擴展,然而事實真的會這樣嗎,我繼續進行append操作,后續的輸出是這樣的:
0 0
1 1
2 2
4 4
8 8
16 16
32 32
64 64
128 128
256 256
512 512
1024 1024
1312 1312 // 288
1696 1696 // 384
2208 2208 // 512
3072 3072 // 864
4096 4096 // 1024
5120 5120 // 1024
7168 7168 // 2048
9216 9216 // 2048
上面的輸出忽略掉了中間沒有擴容的情況。可以看到,前11次擴容確實是每次擴展一倍的長度,不過第12次擴容,明顯沒有按照預期擴展到2048。