面试题：Go语言slice扩容性能优化场景分析

Question

假设你正在开发一个处理大量数据的Go程序，频繁对slice进行append操作。结合slice扩容机制，说明在哪些情况下可以提前预估容量以优化性能，举例说明如何操作。

Answer 1

在Go语言中，slice的扩容机制如下：当向slice中append元素，容量不足时，会重新分配内存，新的容量是原容量的2倍（如果原容量小于1024）；若原容量大于等于1024，则新容量会增加原容量的1/4。

以下情况可以提前预估容量以优化性能：

1. 已知数据量上限：当你明确知道要处理的数据的最大数量时，可提前为slice分配足够的容量。例如，要读取一个固定行数的文件，并将每行内容存入slice，可预先分配容量。
2. 数据量可估算：某些场景下，虽无法精确知道数据量，但能大致估算。如从数据库中读取一批数据，根据以往经验或数据库统计信息估算数据量。

示例代码如下：

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    // 提前预估容量为1000
    var data []int
    data = make([]int, 0, 1000)

    for i := 0; i < 1000; i++ {
        data = append(data, i)
    }

    fmt.Println(data)
}

在上述示例中，通过make([]int, 0, 1000)预先分配了能容纳1000个int类型元素的容量，这样在后续的append操作中，只要元素数量不超过1000，就不会发生扩容，从而提升性能。