相比於c/c ，golang 的一個很大的改進就是引入了gc 機制，不再需要使用者自己管理內存，大大減少了程式由於記憶體外洩而引入的bug，但是同時gc 也帶來了額外的效能開銷，有時甚至會因為使用不當，導致gc 成為效能瓶頸，所以golang 程式設計的時候，應特別注意物件的重用，以減少gc 的壓力。而slice 和string 是golang 的基本類型，了解這些基本類型的內部機制，有助於我們更好地重複使用這些物件
slice 和string 內部結構
slice 和string 的內部結構可以在$GOROOT/src/reflect/value.go 裡面找到
type StringHeader struct {
Data uintptr
Len int
}
type SliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}
可以看到一個string 包含一個資料指標和一個長度，長度是不可變的
slice 包含一個資料指標、一個長度和一個容量，當容量不夠時會重新申請新的內存，Data 指標將指向新的地址，原來的地址空間將被釋放
從這些結構就可以看出，string 和slice 的賦值，包括當做參數傳遞，和自訂的結構體一樣，都只是Data 指標的淺拷貝
slice 重用
append 運算
si1 := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
si2 := si1
si2 = append(si2, 0)
Convey("重新分配内存", func() {
header1 := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&si1))
header2 := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&si2))
fmt.Println(header1.Data)
fmt.Println(header2.Data)
So(header1.Data, ShouldNotEqual, header2.Data)
})
si1 和si2 開始都指向同一個數組，當對si2 執行append 操作時，由於原來的Cap 值不夠了，需要重新申請新的空間，因此Data 值發生了變化，在$GOROOT /src/reflect/value.go 這個檔案裡面還有關於新的cap 值的策略，在grow 這個函數裡面，當cap 小於1024 的時候，是成倍的增長，超過的時候，每次增長25%，而這種內存增長不僅僅數據拷貝（從舊的地址拷貝到新的地址）需要消耗額外的性能，舊地址內存的釋放對gc 也會造成額外的負擔，所以如果能夠知道資料的長度的情況下，盡量使用make([]int, len, cap) 預先分配內存，不知道長度的情況下，可以考慮下面的記憶體重用的方法
記憶體重複使用
si1 := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
si2 := si1[:7]
Convey("不重新分配内存", func() {
header1 := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&si1))
header2 := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&si2))
fmt.Println(header1.Data)
fmt.Println(header2.Data)
So(header1.Data, ShouldEqual, header2.Data)
})
Convey("往切片里面 append 一个值", func() {
si2 = append(si2, 10)
Convey("改变了原 slice 的值", func() {
header1 := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&si1))
header2 := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&si2))
fmt.Println(header1.Data)
fmt.Println(header2.Data)
So(header1.Data, ShouldEqual, header2.Data)
So(si1[7], ShouldEqual, 10)
})
})
si2 是si1 的一個切片，從第一段程式碼可以看到切片並沒有重新分配內存，si2 和si1 的Data 指標指向同一片位址，而第二段程式碼可以看出，當我們往si2 裡面append 一個新的值的時候，我們發現仍然沒有記憶體分配，而且這個操作使得si1 的值也發生了改變，因為兩者本來就是指向同一片Data 區域，利用這個特性，我們只需要讓si1 = si1[:0] 就可以不斷地清空si1 的內容，實現記憶體的複用了
PS: 你可以使用copy(si2, si1) 實作深拷貝
string
Convey("字符串常量", func() {
str1 := "hello world"
str2 := "hello world"
Convey("地址相同", func() {
header1 := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&str1))
header2 := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&str2))
fmt.Println(header1.Data)
fmt.Println(header2.Data)
So(header1.Data, ShouldEqual, header2.Data)
})
})
這個範例比較簡單，字串常數使用的是同一片位址區域
Convey("相同字符串的不同子串", func() {
str1 := "hello world"[:6]
str2 := "hello world"[:5]
Convey("地址相同", func() {
header1 := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&str1))
header2 := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&str2))
fmt.Println(header1.Data, str1)
fmt.Println(header2.Data, str2)
So(str1, ShouldNotEqual, str2)
So(header1.Data, ShouldEqual, header2.Data)
})
})
相同字串的不同子字串，不會額外申請新的內存，但是要注意的是這裡的相同字符串，指的是str1.Data == str2.Data && str1.Len == str2. Len，而不是str1 == str2，下面這個例子可以說明str1 == str2 但是其Data 並不相同
Convey("不同字符串的相同子串", func() {
str1 := "hello world"[:5]
str2 := "hello golang"[:5]
Convey("地址不同", func() {
header1 := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&str1))
header2 := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&str2))
fmt.Println(header1.Data, str1)
fmt.Println(header2.Data, str2)
So(str1, ShouldEqual, str2)
So(header1.Data, ShouldNotEqual, header2.Data)
})
})
實際上對於字符串，你只需要記住一點，字符串是不可變的，任何字符串的操作都不會申請額外的內存（對於僅內部數據指針而言），我曾自作聰明地設計了一個cache 去存儲字符串，以減少重複字串所佔用的空間，事實上，除非這個字串本身就是由[]byte 創建而來，否則，這個字串本身就是另一個字串的子字串（例如透過strings.Split 得到的字串），本來就不會申請額外的空間，這麼做簡直就是多此一舉。
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