1. Slice实现原理

Slice依托数组实现，底层数组对用户屏蔽，在底层数组容量不足时可以实现自动重分配并生成新的Slice。接下来按照实际使用场景分别介绍其实现机制。

源码包中src/runtime/slice.go:slice定义了Slice的数据结构：

type slice struct {array unsafe.Pointerlen   intcap   int
}

从数据结构看Slice很清晰, array指针指向底层数组，len表示切片长度，cap表示底层数组容量。

2. Slice的使用方法

2.1 使用make创建Slice

使用make来创建Slice时，可以同时指定长度和容量，创建时底层会分配一个数组，数组的长度即容量。
例如，语句slice := make([]int, 5, 10)所创建的Slice，结构如下图所示：

该Slice长度为5，即可以使用下标slice[0] ~ slice[4]来操作里面的元素，capacity为10，表示后续向slice添加新的元素时可以不必重新分配内存，直接使用预留内存即可。

2.2 使用数组创建Slice

使用数组来创建Slice时，Slice将与原数组共用一部分内存。

例如，语句slice := array[5:7]所创建的Slice，结构如下图所示：

切片从数组array[5]开始，到数组array[7]结束（不含array[7]），即切片长度为2，数组后面的内容都作为切片的预留内存，即capacity为5。
数组和切片操作可能作用于同一块内存，这也是使用过程中需要注意的地方。

2.3 Slice 扩容

使用append向Slice追加元素时，如果Slice空间不足，将会触发Slice扩容，扩容实际上是重新分配一块更大的内存，将原Slice数据拷贝进新Slice，然后返回新Slice，扩容后再将数据追加进去。

例如，当向一个capacity为5，且length也为5的Slice再次追加1个元素时，就会发生扩容，如下图所示：

扩容操作只关心容量，会把原Slice数据拷贝到新Slice，追加数据由append在扩容结束后完成。上图可见，扩容后新的Slice长度仍然是5，但容量由5提升到了10，原Slice的数据也都拷贝到了新Slice指向的数组中。

扩容容量的选择遵循以下规则：

如果原Slice容量小于1024，则新Slice容量将扩大为原来的2倍
如果原Slice容量大于等于1024，则新Slice容量将扩大为原来的1.25倍

使用append()向Slice添加一个元素的实现步骤如下：

假如Slice容量够用，则将新元素追加进去，Slice.len++，返回原Slice
原Slice容量不够，则将Slice先扩容，扩容后得到新Slice;将新元素追加进新Slice，Slice.len++，返回新的Slice。

2.4 注意事项

创建切片时可根据实际需要预分配容量，尽量避免追加过程中扩容操作，有利于提升性能
切片拷贝时需要判断实际拷贝的元素个数
谨慎使用多个切片操作同一个数组，以防读写冲突
使用append()向切片追加元素时有可能触发扩容，扩容后将会生成新的切片

参考：《GO专家编程》

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