為什麼在Go語言中，切片操作後cap函數返回的值會是6而不是5？

Go語言切片容量增長機制詳解：為何cap(s)為6而非5？

本文探討Go語言中切片操作後， cap函數返回值大於切片長度的原因。下例展示了切片長度( len )和容量( cap )在append操作後的變化：

 package main

import "fmt"

func main() {
    var s []int
    printSlice(s) // len=0 cap=0 []

    s = append(s, 0)
    printSlice(s) // len=1 cap=1 [0]

    s = append(s, 1)
    printSlice(s) // len=2 cap=2 [0 1]

    s = append(s, 2, 3, 4)
    printSlice(s) // len=5 cap=6 [0 1 2 3 4]
}

func printSlice(s []int) {
    fmt.Printf("len=%d cap=%d %v\n", len(s), cap(s), s)
}

在添加元素2, 3, 4 後， len(s)為5，但cap(s)卻變成了6。這是因為Go語言的切片底層實現採用了一種增長策略，旨在平衡內存使用和性能。 Go語言不會每次都只分配剛好夠用的內存，因為頻繁的內存分配和數據拷貝會降低效率。

Go語言的切片容量增長策略並非線性增長，具體算法在Go源碼中定義，並且可能因版本而異。 一般來說，容量會以一定的比例增長（例如翻倍或按一定公式計算），以減少未來再次append時重新分配內存的頻率。 在例子中，容量從2 增長到6，這是一種常見的增長策略，預留了額外的空間，以避免後續添加少量元素時頻繁觸發內存重新分配，從而提升性能。 這符合cap >= len的原則，確保切片始終有足夠的容量容納更多元素。

(圖片說明：Go語言切片容量增長示意圖，展示了容量的非線性增長)

總而言之， cap(s)為6 而不是5，是Go語言為了優化性能而採取的一種預分配策略，並非錯誤。這種策略在大多數情況下能夠提高程序效率，避免頻繁的內存分配和數據拷貝。

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