為什麼在 Go 中追加一個 Nil 切片會增加容量超出預期？

附加到nil 切片和容量擴展

在Go 中使用切片時，預計將元素附加到nil 切片會增加它的長度加一。然而，一些用戶在執行此操作時發現容量意外增加。本文探討了發生這種情況的原因並討論了其意義。

行為

考慮長度和容量為0 的nil 切片s1：

var s1 []int // len(s1) == 0, cap(s1) == 0

使用append將元素附加到此切片會產生一個新切片s2:

s2 := append(s1, 1) // len(s2) == 1, cap(s2) == 2

結果切片s2 的長度為1，正如預期的那樣，但令人驚訝的是，它的容量增加到了 2。乍看之下這似乎違反直覺，因為只添加了一個元素。

解釋

Go 的記憶體管理系統有意增加容量當新增元素時，切片的大小會增加大於 1 的因子。此設計決策基於以下原則：

• 效能最佳化：為小追加重複分配和複製新切片效率低。主動增加容量可以減少所需的分配數量，從而提高效能。
• 緩衝區分配：在切片中提供額外空間可以進行後續追加，而無需進一步分配和複製操作。

容量與長度

至關重要請記住，容量是可用於切片增長的保留空間的度量，而長度表示它當前保存的元素數量。當追加到切片時，Go 確保容量足以容納新元素。

處理額外空間

切片中的額外空間不是被視為切片本身的一部分。它只是為將來的追加保留的記憶體。嘗試使用切片操作存取或修改超出切片長度的元素可能會導致意外行為。

重新切片和意外的零

在提供的範例中，使用 s2[0:2] 重新切片 s2 會得到 [1,0]。零值不是原始切片的一部分，不應依賴它。這是因為切片邊界現在是由切片容量而不是長度定義的。

結論

在 Go 中附加到 nil 切片會增加容量超過最佳化效能和減少記憶體分配的一個元素。了解容量和長度之間的區別，以及修改切片時這種設計的含義，對於有效使用此資料結構至關重要。

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