语言基础

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切片

切片是对底层数组一段连续区间的描述，由起始指针、长度 len 和容量 cap 组成。多个切片可以共享同一个数组，修改已有元素会互相影响。

• len 决定可访问的下标：0 <= i < len(s)。
• cap 决定从切片起点最多能扩展到哪里，重新切片可以超过 len，但不能超过 cap。
• make([]int, 3, 5) 创建长度为 3、容量为 5 的切片；省略容量时，容量等于长度。

a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
s := a[1:4]       // len=3，cap=4，与 a 共享数组
s[0] = 20         // a[1] 也变为 20
s = s[:cap(s)]    // 合法：扩展到容量范围
sub := s[0:2:2]   // len=2，cap=2
sub = append(sub, 99) // 容量不足，分配新数组，不覆盖 a 后面的元素

三下标切片 s[low:high:max] 的长度是 high-low，容量是 max-low。它只限制后续追加，不会复制已有元素。

append 与扩容

append 返回更新后的切片，需要保存返回值：s = append(s, v)。容量足够时复用数组；容量不足时分配新数组并复制已有元素。

Go 1.18 引入的扩容策略可概括为：

1. 新长度超过旧容量的两倍，目标容量直接取新长度。
2. 否则，旧容量小于 256 时翻倍。
3. 容量较大时，用 newcap += (newcap + 3*256) >> 2 逐步增长，直到满足新长度；增长倍率趋近 1.25。

实际容量还会受元素大小和内存分配粒度影响。这是运行时实现细节，业务代码不要依赖精确倍率。已知规模时，用 make([]T, 0, n) 预分配，或在 Go 1.21+ 用 slices.Grow 预留空间。

小切片保留大数组

从大数组截出一个小切片并长期保存，会让整个底层数组继续存活。只需要那一小段时，复制到独立数组：

tail := large[len(large)-10:]
small := make([]byte, len(tail))
copy(small, tail)

也可以用 append([]byte(nil), tail...) 复制。这里是引用造成的内存滞留，GC 仍在按可达性工作。

map

语言语义

• key 必须可比较；slice、map、函数不能直接作 key。
• nil map 可以查询、遍历和删除，写入会 panic；不存在的 key 返回 value 类型的零值，用 v, ok := m[k] 区分是否存在。
• 遍历顺序未指定。
• make(map[K]V, hint) 的 hint 是容量提示，没有对应的 cap 操作。
• 可以并发只读；只要访问中包含写入，就需要同步。运行时未报并发错误，也不能证明没有数据竞争。

Swiss Table（Go 1.24 引入）

内建 map 使用开放寻址哈希表。每个 group 有 8 个槽位和控制字；控制字记录空位、删除标记或哈希低 7 位（H2）。

查找时，先用哈希定位 table 和起始 group，再用 H2 筛出候选槽位，逐一比较 key。未命中时按探测序列继续；遇到可终止查找的空位，说明 key 不存在。

• 冲突：通过 group 间的二次探测解决。
• 删除：能安全标空时直接标空，否则留下墓碑，避免截断探测链。
• 增长：单个 table 扩容时重排；达到大小上限后拆成两张 table，由 directory 定位。只处理部分 table，避免一次重排整张大 map。
• 小 map：可以直接使用单个 group，省去完整的目录结构。

sync.Map

sync.Map 是并发安全的键值容器，零值可用，首次使用后不能复制。适合写一次读多次，或多个 goroutine 操作不同 key 集合的场景；需要维护跨 key、跨字段的一致性时，普通 map 配合锁更直接。

Go 1.24 引入的实现基于并发 hash-trie：

• 每层按哈希的 4 bit 选择 16 个子槽位之一，读路径主要通过原子指针遍历。
• 写入会锁住目标内部节点并重新检查状态；哈希前缀冲突时向下扩展，完整哈希冲突时用叶子链处理。
• 删除后可以剪掉空的内部节点。整个结构并非完全无锁。

常用方法的边界：

一次写操作对观察到该写入的读操作具有同步保证，但容器不会自动保护 value 内部的可变对象，也不会把多次调用合成事务。

defer

defer 在当前函数退出前执行，常用于关闭文件、释放连接、解锁和记录耗时。多个 defer 按后进先出的顺序执行。

mu.Lock()
defer mu.Unlock()
// 访问受保护的数据

参考

• Go 语言规范
• 切片扩容源码
• Swiss Table 设计 · map 源码
• Go 1.24 发布说明 · HashTrieMap 源码
• sync 包文档