一般都是在向 slice 追加了元素之后,才会引起扩容。追加元素调用的是 append 函数。

先来看看 append 函数的原型:

func append(slice []Type, elems ...Type) []Type

append 函数的参数长度可变,因此可以追加多个值到 slice 中,还可以用 ... 传入 slice,直接追加一个切片。

slice = append(slice, elem1, elem2)
slice = append(slice, anotherSlice...)

append函数返回值是一个新的slice,Go编译器不允许调用了 append 函数后不使用返回值。

append(slice, elem1, elem2)
append(slice, anotherSlice...)

所以上面的用法是错的,不能编译通过。

使用 append 可以向 slice 追加元素,实际上是往底层数组添加元素。但是底层数组的长度是固定的,如果索引 len-1 所指向的元素已经是底层数组的最后一个元素,就没法再添加了。

这时,slice 会迁移到新的内存位置,新底层数组的长度也会增加,这样就可以放置新增的元素。同时,为了应对未来可能再次发生的 append 操作,新的底层数组的长度,也就是新 slice 的容量是留了一定的 buffer 的。否则,每次添加元素的时候,都会发生迁移,成本太高。

新 slice 预留的 buffer 大小是有一定规律的。在golang1.18版本更新之前网上大多数的文章都是这样描述slice的扩容策略的:

当原 slice 容量小于 1024 的时候,新 slice 容量变成原来的 2 倍;原 slice 容量超过 1024,新 slice 容量变成原来的1.25倍。

在1.18版本更新之后,slice的扩容策略变为了:

当原slice容量(oldcap)小于256的时候,新slice(newcap)容量为原来的2倍;原slice容量超过256,新slice容量newcap = oldcap+(oldcap+3*256)/4

Tip

在实际过程中,上述前半截扩容为原来的2倍是正确的,但是后半截有所不同,后半部分还对 newcap 作了一个内存对齐,这个和内存分配策略相关。进行内存对齐之后,新 slice 的容量是要大于等于按照前半部分生成的newcap,并不是准确的1.25倍或者公式。具体见src/runtime/slice.go的growslice函数

引申

package main

import "fmt"

func main() {
    s := []int{5}
    s = append(s, 7)
    s = append(s, 9)
    x := append(s, 11)
    y := append(s, 12)
    fmt.Println(s, x, y)
}
代码 切片对应状态
s := []int{5} s 只有一个元素,[5]
s = append(s, 7) s 扩容,容量变为2,[5, 7]
s = append(s, 9) s 扩容,容量变为4,[5, 7, 9]。注意,这时 s 长度是3,只有3个元素
x := append(s, 11) 由于 s 的底层数组仍然有空间,因此并不会扩容。这样,底层数组就变成了 [5, 7, 9, 11]。注意,此时 s = [5, 7, 9],容量为4;x = [5, 7, 9, 11],容量为4。这里 s 不变
y := append(s, 12) 这里还是在 s 元素的尾部追加元素,由于 s 的长度为3,容量为4,所以直接在底层数组索引为3的地方填上12。结果:s = [5, 7, 9],y = [5, 7, 9, 12],x = [5, 7, 9, 12],x,y 的长度均为4,容量也均为4

所以最后程序的执行结果是:

[5 7 9] [5 7 9 12] [5 7 9 12]

Tip

append函数执行完后,返回的是一个全新的 slice,并且对传入的 slice 并不影响。