Go 什么时候分配一个新的后备数组来切片？

Question

在阅读 Go 切片时，我在append方法的上下文中遇到了这种行为

如果 s 的后备数组太小而无法容纳所有给定的值，则会分配一个更大的数组。返回的切片将指向新分配的数组。
_{来源 - Golang Tour}

为了理解这一点，我编写了以下代码：

_{去游乐场试试}

func makeSlices() {
    var a []int;

    a = append(a, 0)

    b := append(a, 1)
    printSlice("b", b)

    c := append(a, 2)
    printSlice("b", b)
    printSlice("c", c)

}

func printSlice(name string, s []int) {
    fmt.Printf("var=%v len=%d cap=%d first_address=%v %v\n", name, len(s), cap(s), &s[0], s)
}

输出：

var=b len=2 cap=2 first_address=0x414020 [0 1]
var=b len=2 cap=2 first_address=0x414020 [0 2]
var=c len=2 cap=2 first_address=0x414020 [0 2]

我希望b并c指向相同的底层数组，因为它们都是相同长度的切片

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但是，如果我要为另一个切片长度更改相同的代码：

_{去游乐场试试}

func makeSlices() {
    var a []int;

    a = append(a, 0, 9)

    d := append(a, 1, 2)
    printSlice("d", d)

    e := append(a, 3, 4)
    printSlice("d", d)
    printSlice("e", e)
}

输出：

var=d len=5 cap=8 first_address=0x450020 [0 0 9 1 2]
var=d len=5 cap=8 first_address=0x450020 [0 0 9 1 2]
var=e len=5 cap=8 first_address=0x450040 [0 0 9 3 4]

在这种情况下，dande应该指向相同的后备数组，因为它们又是相同长度的切片，但它们不是。

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为什么会出现这种行为异常？Go 到底什么时候决定为切片分配一个新的后备数组？

Answer 1

答案很简单：append()如果要追加的元素不适合当前容量，则分配一个新的后备数组（并复制当前内容）。正式：

if len(s) + len(newElements) > cap(s) {
    // Allocate new backing array
    // copy content (s) over to new array
} else {
    // Just resize existing slice
}
// append (copy) newElements

例如，如果 len=2，cap=4，则可以追加 2 个元素，无需分配。

如果len=2，cap=4，你追加了3个元素，那么len+3>cap，那么就会分配一个新的backing array（容量会大于len+3，考虑到未来的增长，但是它的长度会为 2+3=5）。

解释你的第一个例子

在您的第一个示例中，您声明了一个长度和容量为 0 的切片变量。

var a []int
fmt.Println(len(a), cap(a)) // Prints 0 0

当您进行第一次追加时，将分配一个新数组：

a = append(a, 0)
fmt.Println(len(a), cap(a)) // Prints 1 2

当您执行另一个附加时，它适合容量，因此无需分配：

fmt.Println(len(a), cap(a)) // Prints 1 2
b := append(a, 1)
fmt.Println(len(b), cap(b)) // Prints 2 2

但是这次您将结果切片存储在 中b，而不是 中a。因此，如果您将第 3 次追加到a，则仍然具有 length=1 和 cap=2，因此将另一个元素追加到a不需要分配：

fmt.Println(len(a), cap(a)) // Prints 1 2
c := append(a, 2)
fmt.Println(len(c), cap(c)) // Prints 2 2

因此，除了第一个 append 之外，所有其他 append 都不需要分配，因此第一个分配的后备数组用于所有a,b和cslice，因此它们的第一个元素的地址将相同。这就是你所看到的。

解释你的第二个例子

再次创建一个空切片（len=0，cap=0）。

然后你做第一个 append: 2 个元素：

a = append(a, 0, 9)
fmt.Println(len(a), cap(a)) // Prints 2 2

这将分配一个长度为 2 的新数组，因此切片的长度和容量均为 2。

然后你做你的第二个附加：

d := append(a, 1, 2)
fmt.Println(len(d), cap(d)) // Prints 4 4

由于没有空间容纳更多元素，因此分配了一个新数组。但是您将指向这个新数组的切片存储在 中d，而不是在 中a。a仍然指向旧数组。

然后你做你的第三次追加，但是到a（指向旧数组）：

fmt.Println(len(a), cap(a)) // Prints 2 2
e := append(a, 3, 4)
fmt.Println(len(e), cap(e)) // Prints 4 4

同样，数组a不能容纳更多元素，因此分配了一个新数组，您将其存储在e.

因此，d并e具有不同的支持数组，并且附加到与“另一个”切片共享支持数组的任何切片不会（不能）更改此“另一个”切片。因此，结果是您看到d两次相同的地址，而e.