Une discussion approfondie sur les stratégies d'allocation de mémoire et d'expansion des tranches Golang

Analyse approfondie du principe de découpage Golang : allocation de mémoire et stratégie d'expansion

Introduction :
Le découpage est l'un des types de données couramment utilisés dans Golang. Il fournit un moyen pratique d'exploiter des séquences de données continues. Lors de l’utilisation de tranches, il est important de comprendre ses stratégies d’allocation de mémoire interne et d’expansion pour améliorer les performances du programme. Dans cet article, nous fournirons une analyse approfondie des principes du découpage Golang, accompagnée d'exemples de code spécifiques.

1. La structure de la mémoire et les principes de base du découpage
Dans Golang, une tranche est un type de référence au tableau sous-jacent et ne contient directement aucune donnée elle-même. La structure mémoire d'une tranche se compose principalement de trois parties : un pointeur vers le tableau sous-jacent, la longueur de la tranche et la capacité de la tranche. Parmi eux, la longueur de la tranche fait référence au nombre d'éléments actuels dans la tranche, et la capacité de la tranche fait référence au nombre depuis la position de départ de la tranche jusqu'au dernier élément du tableau sous-jacent.

Lorsque nous créons une tranche via la fonction make, Golang allouera un bloc de mémoire contigu en mémoire comme tableau sous-jacent et renverra un pointeur vers ce bloc de mémoire. Dans le même temps, un objet slice est également créé, qui contient un pointeur vers le tableau sous-jacent, la longueur de la tranche et la capacité de la tranche. De cette façon, nous pouvons accéder et manipuler le tableau sous-jacent via l'objet slice.

2. Stratégie d'allocation de mémoire des tranches
Lorsque nous ajoutons des éléments à une tranche, si la capacité du tableau sous-jacent n'est pas suffisante pour accueillir les nouveaux éléments, Golang réallouera la mémoire via la stratégie d'allocation de mémoire et remplacera l'élément d'origine. est copié dans le nouvel espace mémoire.

La stratégie d'allocation de mémoire de Golang adopte une méthode de croissance exponentielle, c'est-à-dire que lorsque la capacité de la baie sous-jacente est insuffisante, elle sera étendue de 2 fois la capacité d'origine. Plus précisément, lorsque la capacité de la baie sous-jacente est inférieure à 1024, l'expansion sera effectuée à 2 fois la capacité ; lorsque la capacité de la baie sous-jacente est supérieure ou égale à 1024, l'expansion sera effectuée à 1,25 fois la capacité ; . La conception de cette stratégie peut non seulement réduire efficacement le gaspillage de mémoire, mais également améliorer les performances du programme.

3. Exemple de code du processus d'expansion de tranche
Ci-dessous, nous utiliserons un exemple de code spécifique pour démontrer le processus d'expansion de tranche. Supposons que nous ayons une tranche d’une capacité initiale de 4 et que nous souhaitions y ajouter des éléments.

package main

import "fmt"

func main() {
    s := make([]int, 0, 4)
    fmt.Printf("初始切片的长度：%d，容量：%d
", len(s), cap(s))

    for i := 0; i < 10; i++ {
        s = append(s, i)
        fmt.Printf("追加第%d个元素后，切片的长度：%d，容量：%d
", i+1, len(s), cap(s))
    }
}

Le résultat de sortie est le suivant :

初始切片的长度：0，容量：4
追加第1个元素后，切片的长度：1，容量：4
追加第2个元素后，切片的长度：2，容量：4
追加第3个元素后，切片的长度：3，容量：4
追加第4个元素后，切片的长度：4，容量：4
追加第5个元素后，切片的长度：5，容量：8
追加第6个元素后，切片的长度：6，容量：8
追加第7个元素后，切片的长度：7，容量：8
追加第8个元素后，切片的长度：8，容量：8
追加第9个元素后，切片的长度：9，容量：16
追加第10个元素后，切片的长度：10，容量：16

Comme le montre le résultat de sortie, dans l'état initial, la capacité de la tranche est de 4. Lorsque le quatrième élément est ajouté, la capacité de la tranche n'est pas suffisante pour accueillir le nouvel élément. À ce stade, Golang réallouera la mémoire et étendra la capacité du tableau sous-jacent à 8. De même, lorsque le neuvième élément est ajouté, la capacité du tableau sous-jacent est à nouveau insuffisante et la capacité est étendue à 16. Cette stratégie d'allocation de mémoire à croissance exponentielle peut améliorer les performances du programme dans la plupart des cas.

Conclusion :
Grâce à une analyse approfondie du découpage Golang, nous comprenons que le découpage est un type de référence au tableau sous-jacent, et que son allocation de mémoire interne et sa stratégie d'expansion sont très importantes. Le découpage de Golang utilise une méthode de croissance exponentielle pour allouer de la mémoire. Cette stratégie peut réduire efficacement le gaspillage de mémoire et améliorer les performances du programme. Dans la programmation réelle, nous devons utiliser raisonnablement les caractéristiques des tranches et prêter attention à l'impact de l'allocation et de l'expansion de la mémoire pour optimiser et améliorer l'efficacité du programme.

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