Golang: 高效使用切片

前情提要

在日常开发中，切片最开始通常都是空的，长度为0，需要添加元素进去。
在切片元素数量较少情况下还好，如果切片元素数量过多，或者扩容速度太快，会导致频繁的切片扩容，频繁分配新的底层数组，降低切片添加元素的速度。
本博客整理几种常见的切片添加元素方式，而且都是针对刚初始化的空切片。

正文

1、append从0开始一个一个添加元素（不推荐）
特点：频繁扩容，频繁分配新的底层数组，效率低

func main() {
	numbers := make([]int, 0)
	for i := 0; i < 100; i++ {
		numbers = append(numbers, i)
	}
	fmt.Println(len(numbers), cap(numbers)) // 100 128
}

2、初始化切片len，通过索引添加元素（推荐）
特点：常用在已知切片长度的情况下，不需要扩容，效率高

func main() {
	numbers := make([]int, 100)
	for i := 0; i < 100; i++ {
		numbers[i] = i
	}
	fmt.Println(len(numbers), cap(numbers)) // 100 100
}

3、提前预估切片容量，初始化切片cap，append添加元素（推荐）
特点：常用在大致知道或已知切片长度范围情况下，预估容量，初始化切片len为0，cap为预估值，可以尽量减少扩容次数，减少底层数组的分配次数

func main() {
	numbers := make([]int, 0, 100)
	for i := 0; i < 100; i++ {
		numbers = append(numbers, i)
	}
	fmt.Println(len(numbers), cap(numbers)) // 100 100
}

4、初始化切片len，append添加元素（错误）
问题：初始化len后，前len个元素已经存在了，如果调用append函数添加元素，会在一堆默认值0后面添加元素，原本初始化的元素没有使用，占用空间还导致数据错误。 切记初始化len > 0后，不要使用append添加元素，要使用索引添加元素

func main() {
	numbers = make([]int, 100)
	fmt.Println(len(numbers), cap(numbers)) // 100 100
	numbers = append(numbers, 999)
	fmt.Println(numbers)                    // [0 0 ... 0 999]
	fmt.Println(len(numbers), cap(numbers)) // 101 224
}

其中容量224的由来，参考之前的切片扩容机制博客：Golang: 切片扩容机制源码分析
扩容前len=101，cap=100，期望容量为101 <= 当前容量100的2倍，当前容量为100 < 256，容量翻倍，扩容到容量为200
期望分配的内存为1600字节，class_to_size数组对齐内存后为1792字节，扩容后容量为224