go的基础数据结构 slice源码阅读

1.slice（runtime/slice）

1.1slice结构体

type slice struct {array unsafe.Pointer  // 指向底层数组的指针len   int            // 切片长度cap   int            // 切片容量
}type notInHeapSlice struct {array *notInHeap     // 非堆内存切片len   intcap   int
}

notInHeapSlice 的作用

notInHeapSlice 是一个特殊的切片结构体，它的主要作用是：

1. 非堆内存切片

        这是一个由 internal/runtime/sys.NotInHeap 内存支持的切片，与普通的 slice 结构体不同，notInHeapSlice 的底层数组指向的是非堆内存区域

2.用途

        从代码中的使用情况可以看出，notInHeapSlice 主要用于：

        内存管理器的内部数据结构：如 mbitmap.go、mpagealloc_*.go、mheap.go 等；

        运行时系统的底层组件：如内存分配器、垃圾收集器等；避免垃圾收集器的干扰：这些内存区域不需要被 GC 管理
3.性能优势
避免写屏障：指向非堆内存的指针可以省略写屏障，提高性能
内存管理控制：运行时可以完全控制这些内存的分配和释放
避免 GC 扫描：这些内存不会被垃圾收集器扫描，减少 GC 开销

1.2 makeslice函数

func makeslice(et *_type, len, cap int) unsafe.Pointer {mem, overflow := math.MulUintptr(et.Size_, uintptr(cap))if overflow || mem > maxAlloc || len < 0 || len > cap {// 错误处理逻辑panicmakeslicelen()  // 长度超出范围panicmakeslicecap()  // 容量超出范围}return mallocgc(mem, et, true)  // 分配内存
}

计算所需内存：元素大小 × 容量
检查溢出、内存限制和参数有效性
使用mallocgc进行垃圾回收友好的内存分配

1.3 makeslicecopy函数

将切片进行复制转移

// makeslicecopy 分配一个类型为 "et"、长度为 "tolen" 的切片，
// 然后从 "from" 中复制 "fromlen" 个类型为 "et" 的元素到新分配的内存中。
func makeslicecopy(et *_type, tolen int, fromlen int, from unsafe.Pointer) unsafe.Pointer {var tomem, copymem uintptrif uintptr(tolen) > uintptr(fromlen) {var overflow booltomem, overflow = math.MulUintptr(et.Size_, uintptr(tolen))if overflow || tomem > maxAlloc || tolen < 0 {panicmakeslicelen()}copymem = et.Size_ * uintptr(fromlen)} else {// fromlen 是已知有效的长度，并且大于等于 tolen，// 因此 tolen 作为目标切片长度也有效（因为元素宽度相同）。tomem = et.Size_ * uintptr(tolen)copymem = tomem}var to unsafe.Pointerif !et.Pointers() {to = mallocgc(tomem, nil, false)if copymem < tomem {// 清除未初始化的内存区域（无指针类型无需GC扫描）memclrNoHeapPointers(add(to, copymem), tomem-copymem)}} else {// 不能使用 rawmem（跳过内存清零），因为GC可能会扫描未初始化的内存to = mallocgc(tomem, et, true)if copymem > 0 && writeBarrier.enabled {// 仅标记源指针（目标切片已通过分配清零）// 传入类型是优化操作，因为源和目标都只包含完整et类型值// 详见 bulkBarrierPreWrite 注释bulkBarrierPreWriteSrcOnly(uintptr(to), uintptr(from), copymem, et)}}if raceenabled {callerpc := sys.GetCallerPC()pc := abi.FuncPCABIInternal(makeslicecopy)// 竞态检测：记录内存读取范围racereadrangepc(from, copymem, callerpc, pc)}if msanenabled {// 内存安全检测：标记读取区域msanread(from, copymem)}if asanenabled {// 地址消毒检测：标记读取区域asanread(from, copymem)}// 内存复制操作memmove(to, from, copymem)return to
}

1.4核心扩容策略

newLen = oldLen+num

即 sli = append(sli, make([]int, 1000)) 那么num即是1000 oldLen即是cap（sli）

func nextslicecap(newLen, oldCap int) int {newcap := oldCapdoublecap := newcap + newcapif newLen > doublecap {return newLen  // 如果新长度超过2倍容量，直接使用新长度}const threshold = 256if oldCap < threshold {return doublecap  // 小切片：容量翻倍}// 大切片：平滑过渡到1.25倍增长for {newcap += (newcap + 3*threshold) >> 2  // 约1.25倍增长if uint(newcap) >= uint(newLen) {break}}return newcap
}