Golang make多種使用方法詳解

golang 分配內存主要有內置函數new和make，今天我們來探究一下make有哪些玩法。

map只能爲slice, map, channel分配內存，並返回一個初始化的值。首先來看下make有以下三種不同的用法：

1. make(map[string]string)

2. make([]int, 2)

3. make([]int, 2, 4)

 

1. 第一種用法，即缺少長度的參數，只傳類型，這種用法只能用在類型爲map或chan的場景，例如make([]int)是會報錯的。這樣返回的空間長度都是默認爲0的。

2. 第二種用法，指定了長度，例如make([]int, 2)返回的是一個長度爲2的slice

3. 第三種用法，第二參數指定的是切片的長度，第三個參數是用來指定預留的空間長度，例如a := make([]int, 2, 4), 這裏值得注意的是返回的切片a的總長度是4，預留的意思並不是另外多出來4的長度，其實是包含了前面2個已經切片的個數的。所以舉個例子當你這樣用的時候 a := make([]int, 4, 2)，就會報語法錯誤。

因此，當我們爲slice分配內存的時候，應當儘量預估到slice可能的最大長度，通過給make傳第三個參數的方式來給slice預留好內存空間，這樣可以避免二次分配內存帶來的開銷，大大提高程序的性能。

而事實上，我們其實是很難預估切片的可能的最大長度的，這種情況下，當我們調用append爲slice追加元素時，golang爲了儘可能的減少二次分配內存，並不是每一次都只增加一個單位的內存空間，而且遵循這樣一種擴容機制：

當有預留的未使用的空間時，直接對未使用的空間進行切片追加，當預留的空間全部使用完畢的時候，擴容的空間將會是當前的slice長度的一倍，例如當前slice的長度爲4，進行一次append操作之後，cap(a)返回的長度將會是8.來看下面這段演示代碼:

package main

import (
        "fmt"
)

func main() {
        a :=  make([]int, 0)
        n := 20
        for i := 0; i < n; i++ {
                a = append(a, 1)
                fmt.Printf("len=%d cap=%d\n", len(a), cap(a))
        }
}

Output:
len=1 cap=1  // 第一次擴容
len=2 cap=2 // 第二次擴容
len=3 cap=4 // 第三次擴容
len=4 cap=4
len=5 cap=8 // 第四次擴容
len=6 cap=8
len=7 cap=8
len=8 cap=8
len=9 cap=16 // 第五次擴容
len=10 cap=16
len=11 cap=16
len=12 cap=16
len=13 cap=16
len=14 cap=16
len=15 cap=16
len=16 cap=16
len=17 cap=32 // 第六次擴容
len=18 cap=32
len=19 cap=32
len=20 cap=32

 

以上測試結果表明，每次擴容後，內存空間長度會變爲原來的兩倍。

好奇的我想試一下，如果一直這樣擴展下去的話，理論上會呈指數擴展，然而事實真的會這樣嗎，我繼續進行append操作，後續的輸出是這樣的:

0 0
1 1
2 2
4 4
8 8
16 16
32 32
64 64
128 128
256 256
512 512
1024 1024
1312 1312    // 288
1696 1696    // 384
2208 2208    // 512
3072 3072    // 864
4096 4096    // 1024
5120 5120    // 1024
7168 7168    // 2048
9216 9216    // 2048

上面的輸出忽略掉了中間沒有擴容的情況。可以看到，前11次擴容確實是每次擴展一倍的長度，不過第12次擴容，明顯沒有按照預期擴展到2048。