面试题：Go语言切片定义及容量变化

Question

请阐述Go语言中切片的定义方式，并举例说明在向切片中添加元素时，其容量是如何变化的，以及相关原理。

Answer 1

切片定义方式

1. 使用字面量定义

s := []int{1, 2, 3}

这种方式直接初始化一个包含特定元素的切片。

2. 使用 make 函数定义

s := make([]int, 5, 10)

这里 make 函数创建了一个类型为 int 的切片，长度为 5，容量为 10。第一个参数是切片类型，第二个参数是长度，第三个参数（可选）是容量。

3. 从数组创建切片

a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
s := a[1:3]

通过从数组 a 中切取部分元素创建切片 s，从索引 1 开始（包含）到索引 3 结束（不包含）。

向切片添加元素时容量变化及原理

1. 容量足够时 假设我们有一个切片 s，初始容量为 10，长度为 5。

s := make([]int, 5, 10)
s = append(s, 6)

此时，由于切片的容量大于长度，即还有剩余空间，append 操作会直接将新元素添加到切片末尾，长度增加 1，容量不变。

2. 容量不足时 当切片的容量已经被占满，再进行 append 操作时：

s := make([]int, 10, 10)
for i := 0; i < 5; i++ {
    s = append(s, i)
}

此时容量为 10，长度也为 10，当再次执行 append 时，Go 运行时会重新分配内存，新的容量通常是原容量的 2 倍（如果原容量小于 1024）。如果原容量大于或等于 1024，则新容量会增加原容量的 1/4。然后将原切片的内容复制到新的内存地址，再将新元素添加进去。这样做是为了减少内存分配和复制的开销，提高性能。