go 的切片扩容机制

**题目来源：**小米

Go 1.18版本之前

答案1：

扩容是为切片分配新的内存空间并复制原切片中元素的过程。在 go 语言的切片中，扩容的过程是：估计大致容量 -> 确定容量 -> 覆盖原切片 -> 完成扩容。
先确定新的切片大致容量而分配内存空间，根据该切片当前容量选择不同的策略：

• 如果期望容量大于当前容量的两倍，就会使用期望容量
• 如果当前切片的长度小于 1024，容量就会翻倍
• 如果当前切片的长达大于 1024，每次扩容 25% 的容量，直到新容量大于期望容量。
  估计大致容量后，开始确定容量，根据切片中的元素大小对齐内存情况来确定容量。当元素所占字节大小为 1、2、8 的倍数时，会通过 runtime.roundupsize 函数来确定待申请的内存，该函数会从一个数组中获取整数，使用这个数组中的元素可以提高内存分配效率并减少碎片，这个数组叫做 NumSizeClasses 。

扩展：切片的扩容与追加元素息息相关。是否扩容是由中间代码生成阶段的 cmd/compile/internal/gc.state.append 方法的返回值决定的，这个方法的返回值是一个新切片，如果这个新切片不赋值回原变量，那么 go 会获取这个切片的数组指针、大小和容量，判断追加元素后切片大小是否大于容量，如果大于，会调用 runtime.growslice 对切片进行扩容并将新元素依次加入新切片。如果方法返回的新切片，赋值回原变量，那么会以另外一种方式判断是否需要扩容，当然，扩容还是通过 runtime.growslice。不过它们的区别在新切片是否会赋值回原变量，如果覆盖原变量，就无须担心切片发生复制而影响性能。

Go 1.18版本切片扩容

Go1.18不再以1024为临界点，而是设定了一个值为256的threshold，以256为临界点；超过256，不再是每次扩容1/4，而是每次增加（旧容量+3*256）/4；

• 当新切片需要的容量cap大于两倍扩容的容量，则直接按照新切片需要的容量扩容；
• 当原 slice 容量 < threshold 的时候，新 slice 容量变成原来的 2 倍；
• 当原 slice 容量 > threshold，进入一个循环，每次容量增加（旧容量+3*threshold）/4。

公式如下：