GoLang之Go1.17、1.18源码分析slice扩容规则

1.Go1.17源码分析slice扩容规则

代码的扩容策略可以简述为以下三个规则：
1.当期望容量 > 两倍的旧容量时，直接使用期望容量作为新切片的容量
2.如果旧容量 < 1024（注意这里单位是元素个数）,那么直接翻倍旧容量
3.如果旧容量 > 1024，那么会进入一个循环，每次增加25%直到大于期望容量

可以看到，原来的go对于切片扩容后的容量判断有一个明显的magic number：1024，在1024之前，增长的系数是2，而1024之后则变为1.25。关于为什么会这么设计，社区的相关讨论1给出了几点理由：
1.如果只选择翻倍的扩容策略，那么对于较大的切片来说，现有的方法可以更好的节省内存。
2.如果只选择每次系数为1.25的扩容策略，那么对于较小的切片来说扩容会很低效。
3.之所以选择一个小于2的系数，在扩容时被释放的内存块会在下一次扩容时更容易被重新利用

func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
  ...
  
  newcap := old.cap
  doublecap := newcap + newcap
  if cap > doublecap {
    newcap = cap
  } else {
    if old.cap < 1024 {
      newcap = doublecap
    } else {
      // Check 0 < newcap to detect overflow
      // and prevent an infinite loop.
      for 0 < newcap && newcap < cap {
        newcap += newcap / 4
      }
      // Set newcap to the requested cap when
      // the newcap calculation overflowed.
      if newcap <= 0 {
        newcap = cap
      }
    }
  }
  
  ...
}

2.Go1.18源码分析slice扩容规则

到了Go1.18时，又改成不和1024比较了，而是和256比较；并且扩容的增量也有所变化，不再是每次扩容1/4，如下代码所示：

//1.18
newcap := old.cap
doublecap := newcap + newcap
if cap > doublecap {
  newcap = cap
} else {
  const threshold = 256
  if old.cap < threshold {
    newcap = doublecap
  } else {
    // Check 0 < newcap to detect overflow
    // and prevent an infinite loop.
    for 0 < newcap && newcap < cap {
      // Transition from growing 2x for small slices
      // to growing 1.25x for large slices. This formula
      // gives a smooth-ish transition between the two.
      newcap += (newcap + 3*threshold) / 4
    }
    // Set newcap to the requested cap when
    // the newcap calculation overflowed.
    if newcap <= 0 {
      newcap = cap
    }
  }
}

在这里插入图片描述

在1.18中，优化了切片扩容的策略2，让底层数组大小的增长更加平滑：
通过减小阈值并固定增加一个常数，使得优化后的扩容的系数在阈值前后不再会出现从2到1.25的突变，该commit作者给出了几种原始容量下对应的“扩容系数”：

在这里插入图片描述