Go 1.18.1的源码大小为439Mib
root@ubuntu:/home/lookcos/go# du -sh
439M .
用grep
命令可以在3秒内找到目标代码所在文件以及行数。
root@ubuntu:/home/lookcos/go# grep -rn "type slice struct" .
./src/runtime/slice.go:15:type slice struct {
./src/cmd/compile/internal/types/size.go:20:// type slice struct {
在src/runtime/slice.go
的第十五行,可以看到对slice
的定义:
15 type slice struct {
// 切片底层数组指针
16 array unsafe.Pointer
// 切片长度
17 len int
// 切片容量
18 cap int
19 }
Go slice的扩容:
nums := []int{1, 2}
nums = append(nums, 2, 3, 4)
对于上面的代码:
nums
初始化时,cap大小为2。- 在进行
append
操作时,添加了3个元素。
此时old.cap = 2
,容量至少为cap=5
,那么就简单的扩容让cap=5
了吗?
在 src/runtime/slice.go
的166行处定义了扩容slice
的函数。
166 func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
...
188 newcap := old.cap
189 doublecap := newcap + newcap
190 if cap > doublecap {
191 newcap = cap
192 } else {
193 const threshold = 256
194 if old.cap < threshold {
195 newcap = doublecap
196 } else {
197 // Check 0 < newcap to detect overflow
198 // and prevent an infinite loop.
199 for 0 < newcap && newcap < cap {
200 // Transition from growing 2x for small slices
201 // to growing 1.25x for large slices. This formula
202 // gives a smooth-ish transition between the two.
203 newcap += (newcap + 3*threshold) / 4
204 }
205 // Set newcap to the requested cap when
206 // the newcap calculation overflowed.
207 if newcap <= 0 {
208 newcap = cap
209 }
210 }
211 }
...
计算预估容量newcap
变量 | 含义 | 说明 |
---|---|---|
old.cap | 扩容前切片容量 | |
newcap | 预估容量 | 默认为扩容前切片容量(old.cap) |
cap | 扩容后至少需要的最小容量 | old.cap + 本次新增的元素数量 |
doublecap | 扩容前切片的2倍容量 | old.cap * 2 |
大致规则如下:
其中,当扩容前容量 >= 256时,会按照公式进行扩容,
newcap += (newcap + 3*threshold) / 4
相较于1.7版本时,固定按照1.25倍的速率扩容,在1.81版本中改为了
// Transition from growing 2x for small slices
// to growing 1.25x for large slices. This formula
// gives a smooth-ish transition between the two.
大概意思为:这个公式,对于容量小的切片,按照2倍的速率扩容和对于容量大的切片,按照1.25倍的速度扩容,为两者提供了平滑的过渡。
回到刚才的代码,按照这个规则,old.cap = 2, cap = 2 + 3 = 5,那么由于 cap > old.cap *2 ,所以预估容量 newcap = cap = 5
内存对齐,进一步调整newcap
经过预估,得到了newcap = 5,但这并不是最终结果。
219 switch {
220 case et.size == 1:
...
226 case et.size == goarch.PtrSize:
...
232 case isPowerOfTwo(et.size):
...
245 default:
246 lenmem = uintptr(old.len) * et.size
247 newlenmem = uintptr(cap) * et.size
248 capmem, overflow = math.MulUintptr(et.size, uintptr(newcap))
249 capmem = roundupsize(capmem)
250 newcap = int(capmem / et.size)
251 }
et
代表元素类型,所以这一步和元素类型有关。
以整型为例,预估容量 元素类型的大小,也即是 5 8 = 40 bytes (64位环境下)。
那么经过roundupsize函数调整,得到结果为 48 bytes,而48 bytes可以装下6个元素,对应调整代码为:
newcap = int(capmem / et.size)
所以,最终容量的大小被调整为6。
其中roundupsize
函数位于在./src/runtime/msize.go
文件中。
它的作用是:返回mallocgc将分配的内存块的大小。
也就是,由Go语言的内存管理模块返回给你需要的内存块,通常这些内存块都是预先申请好,并且被分为常用的规格,比如8,16, 32, 48, 64等。
这里我们需要的内存是40 bytes,所以会分配一个足够用,且最接近的内存块。所以给48bytes,这时,重新调整后的容量 newcap就为6。
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作者: Austin 发表日期:2022-04-17 00:25