在内存中的形式
首先看一下在go中,一些基础类型在内存中是以什么形态存在的,如下图所示:
变量j的类型是int32, 而变量i的类型是int,两者不是同一个类型,所以赋值操作i=j
是一种类型错误cannot use j (type int32) as type int in assignment
。
正确的方式应该是
i := int(7)
j := int32(7) i = int(j)
结构体的域在内存中是紧密排列的。
静态类型和底层类型
byte是Go的静态类型,uint8是Go的底层类型
rune是int32的别名,用于表示unicode字符。通常在处理中文的时候需要用到它
string类型
定义在go-1.8.3/go/src/runtime/string.go
type stringStruct struct {
str unsafe.Pointer
len int
}
两个属性:一个指针,一个int型的长度,都是私有成员!
string类型类型在Go语言的内存模型中用一个2字长的数据结构表示。 从上图可以看出,其实多个string是共享一个存储的。
str[i:j]
进行字符串切片操作,会得到一个新的type stringStruct struct
对象,该对象的指针依然还是指向str的底层存储,长度为j-i
。 这说明字符串切分不涉及内存分配或复制操作,其效率等同于传递下标。
内建函数len()对string类型的操作是直接从底层结构中取出len值,而不需要额外的操作
slice类型
定义在/go-1.8.3/src/runtime/slice.go
type slice struct {
array unsafe.Pointer
len int
cap int }
显然,type slice struct和上面的type stringStruct struct很类似,只是多了一个cap属性。
一个slice是一个底层数组的部分引用。同理,对底层数据进行切片操作也不会涉及到内存分配或复制操作,仅仅是新建了一个type slice struct
对象而已!
需要注意的是,在上图中,y[0:4]是有效的,打印出来的结果会是[3,5,7,11]
由于slice是不同于指针的多字长结构,分割操作并不需要分配内存,甚至没有通常被保存在堆中的slice头部。这种表示方法使slice操作和在C中传递指针、长度对一样廉价。
slice相关的函数有如下几个,是不是感觉很熟悉。
func makeslice(et *_type, len64, cap64 int64) slice func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice func slicecopy(to, fm slice, width uintptr) int func slicestringcopy(to []byte, fm string) int
slice的扩容
对slice进行append操作时,可能会造成扩容操作。扩容规则如下:
- 如果新的大小是当前大小2倍以上,则大小增长为新大小
- 否则循环以下操作:如果当前长度len小于1024,按每次2倍增长,否则每次按当前cap的1/4增长。直到增长的大小超过或等于新大小。
newcap := old.cap
doublecap := newcap + newcap
//和old.cap的double进行比较 if cap > doublecap { newcap = cap } else { if old.len < 1024 { newcap = doublecap } else { for newcap < cap { newcap += newcap / 4 } } }
slice与unsafe.Pointer相互转换
- 利用make+slice弄块内存出来自己管理。。。。这个比较牛逼了
s := make([]byte, 200)
ptr := unsafe.Pointer(&s[0])
- 基于内存指针ptr构造出一个slice
var o []byte
sliceHeader := (*reflect.SliceHeader)((unsafe.Pointer(&o))) sliceHeader.Cap = length sliceHeader.Len = length sliceHeader.Data = uintptr(ptr)
new和make
了解完Go对type slice struct
的定义之后,再来理解new和make的差异就简单得多了。
- new(T),仅分配内存,不进行初始化。返回的
*T
指向一个类型T的零值。 - make(T, args),分配内存,且进行初始化。返回是
T
本身。因为T本身就是一个引用类型。
以下属声明的类型为例子,分别用new和make的效果如下图:
type Point struct { X, Y int } type Rect1 struct { Min, Max Point } type Rect2 struct { Min, Max *Point }