Analyse approfondie du découpage Golang : structure des données sous-jacentes et mise en œuvre

Analyse du principe de découpage Golang : structure de données sous-jacente et mise en œuvre

Introduction :

Dans Golang, slice (Slice) est une structure de données très couramment utilisée. Il fournit un moyen pratique d’opérer sur des séquences contiguës d’éléments. La conception et la mise en œuvre du découpage cachent de nombreux détails. Lors du processus d'utilisation du découpage, la compréhension de sa structure de données sous-jacente et de sa mise en œuvre aidera à mieux comprendre son comportement et ses caractéristiques de performances.

1. La définition et les concepts de base des tranches

Une tranche est composée d'un pointeur vers le tableau sous-jacent, la longueur et la capacité. Il peut être créé à l'aide de la fonction make() ou obtenu en interceptant un tableau ou une tranche existante.

La longueur d'une tranche représente son nombre réel d'éléments, tandis que la capacité représente le nombre maximum d'éléments pouvant être hébergés. Les tranches sont dynamiques et peuvent être étendues selon les besoins.

2. La structure de données sous-jacente de la tranche

La structure de données sous-jacente de la tranche se compose de trois parties, qui sont le pointeur vers le tableau sous-jacent, la longueur et la capacité. Parmi eux, le pointeur vers le tableau sous-jacent est utilisé pour localiser la position de départ de la tranche, la longueur représente le nombre d'éléments réellement stockés dans la tranche et la capacité représente le nombre maximum d'éléments que la tranche peut accueillir.

L'exemple de code est le suivant :

package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建一个切片
    s := make([]int, 5, 10)

    // 输出切片的长度、容量和底层数组指针
    fmt.Println("Length:", len(s))
    fmt.Println("Capacity:", cap(s))
    fmt.Println("Pointer to underlying array:", &s[0])
}

Résultat d'exécution :

Longueur : 5
Capacité : 10
Pointeur vers le tableau sous-jacent : 0x10caf1010

Comme vous pouvez le voir, la longueur, la capacité et le pointeur de tableau sous-jacent de la tranche sont sortir.

3. Mécanisme d'expansion du tranchage

Pendant le processus d'utilisation du tranchage, lorsque le nombre d'éléments dans la tranche dépasse la capacité, la tranche sera agrandie. La stratégie d'expansion des tranches dans Golang consiste à s'étendre de 2 fois.

Le processus d'expansion de tranche implique une réallocation de mémoire et la copie d'éléments. Par conséquent, l'utilisation fréquente de la fonction append() pour ajouter des éléments à la tranche peut entraîner une dégradation des performances. En développement réel, si la capacité maximale de la tranche peut être estimée, il est préférable de la préciser lors de la création de la tranche.

L'exemple de code est le suivant :

package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建切片
    s := make([]int, 5, 10)

    // 输出切片的长度、容量和底层数组指针
    fmt.Println("Length:", len(s))
    fmt.Println("Capacity:", cap(s))
    fmt.Println("Pointer to underlying array:", &s[0])

    // 向切片中添加元素
    for i := 0; i < 6; i++ {
        s = append(s, i)

        // 输出切片的长度、容量和底层数组指针
        fmt.Println("Length:", len(s))
        fmt.Println("Capacity:", cap(s))
        fmt.Println("Pointer to underlying array:", &s[0])
    }
}

Résultat d'exécution :

Longueur : 5
Capacité : 10
Pointeur vers le tableau sous-jacent : 0x10caf1010
Longueur : 6
Capacité : 10
Pointeur vers le tableau sous-jacent : 0x10caf1010

Cela peut On peut voir que pendant le processus d'ajout d'éléments à la tranche, la capacité de la tranche sera étendue dynamiquement, mais la structure de données sous-jacente (le pointeur du tableau sous-jacent) ne changera pas.

4. Interception de tranches et partage de tableaux sous-jacents

Les tranches peuvent être obtenues en interceptant d'autres tranches ou tableaux. La tranche interceptée partage le tableau sous-jacent avec la tranche d'origine, mais possède sa propre longueur et sa propre capacité.

L'exemple de code est le suivant :

package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建一个切片
    s1 := []int{1, 2, 3, 4, 5}

    // 截取切片
    s2 := s1[1:3]

    // 输出截取切片的长度、容量和底层数组指针
    fmt.Println("Length:", len(s2))
    fmt.Println("Capacity:", cap(s2))
    fmt.Println("Pointer to underlying array:", &s2[0])
}

Résultat de l'exécution :

Longueur : 2
Capacité : 4
Pointeur vers le tableau sous-jacent : 0x10caf1038

Dans l'exemple ci-dessus, nous avons intercepté la tranche s1 et obtenu s2. Comme vous pouvez le voir, la longueur de s2 est de 2, la capacité est de 4 et il partage le tableau sous-jacent, mais la position de départ est l'index 1.

Résumé :

Grâce à l'analyse ci-dessus, nous pouvons comprendre la structure des données sous-jacente et la mise en œuvre du découpage Golang. En tant que structure de données importante, le découpage est largement utilisé dans Golang. Comprendre ses principes sous-jacents et les fonctionnalités associées vous aidera à mieux comprendre et utiliser le découpage, et vous permettra d'utiliser le découpage plus efficacement dans le développement.

Références :

• https://tour.golang.org/
• https://go.dev/

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!