Go1.18 新特性:高效复制,strings, bytes 标准库新增 Clone API♀?♀大家好,我是煎鱼。Go1.18 过几周(3月份)就要发布了,先前我们已经更新了好几期新版本特性,今天给大家带来一个新的优化类的内容,是与 strings 和 bytes 标准库有关。背景想要更快捷复制在日常编程中,字节 []byte 是经常需要复制的。需要写以下代码:dup := make([]byte, len(data))copy(dup, data)@Ilia Choly 觉得这就太麻烦了,毕竟每次都得写一遍,又或是自己封装成如下函数:// Clone returns a copy of bfunc Clone(b []byte) []byte { b2 := make([]byte, len(b)) copy(b2, b) return b2}为此想要增加一个快捷方法,不过这显然站不住脚,熟悉语法的同学会发现有现成的方式:b2 := append([]byte(nil), b...)一行就能实现效果,甚至更快,因为分配的切片不会被初始化为零值。复制会共享内存许多 Go 开发者,在写应用程序要复制切片(Slice)时,会发现复制出来的切片 s1 和原始的 s0 有内存上的关联,其本质原因在于其底层的数据结构导致,这会导致许多隐藏的问题。示例代码如下:import ( "fmt" "reflect" "unsafe")func main() { s0 := "脑子进煎鱼了" s1 := s0[:3] s0h := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&s0)) s1h := (*reflect.StringHeader)(unsafe.Pointer(&s1)) fmt.Printf("Len is equal: %t\n", s0h.Len == s1h.Len) fmt.Printf("Data is equa: %t\n", s0h.Data == s1h.Data)}从上述程序来看,你认为变量 s0 和 s1 相比,他们的 Len 相等吗?Data 相等吗?输出结果如下:Len is equal: falseData is equa: true咋一看,好像没问题。Len 不相等,毕竟是按索引复制的。但 Data 竟然就相等了,这为什么,是 Go 出 BUG 了吗?这实际是与 Go 在 String 和 Slice 的底层数据结构有关的,例如 String 的运行时表现是 StringHeader。他的底层结构如下:type StringHeader struct { Data uintptr Len int}Data: 指向具体的底层数组。Len:代表字符串切片的长度。关键就在于 Data,本质上是一个指向底层数据的指针地址,因此在复制时,会将其也复制过去。造成不必要的复制和 “脏” 数据,引发各种奇怪的 BUG。这个问题,正在新特性的痛点。新特性在 Go1.18 的新特性中,strings 和 bytes 增加了一个 Clone 方法,来解决前面提到的 2 个问题点。源代码如下:func Clone(s string) string { if len(s) == 0 { return "" } b := make([]byte, len(s)) copy(b, s) return *(*string)(unsafe.Pointer(&b))}通过 copy 函数对原始字符串进行复制,得到一份新的 []byte 数据。通过 *(*string)(unsafe.Pointer(&b)) 进行指针操作,实现 byte 到 string 的零内存复制转换。至此,通过非常巧妙地方式解决了背景中的两个问题。大家也不用一直去重复写类似的代码了。总结一直以来,Go 中的 string 和 slice 因为底层数组指向和扩缩容机制等原因饱受争议,在末尾也给出一些♀?♀之前介绍过的一些 “坑”,有兴趣的读者可以看看。本次的 1.18 新方法更新,是有一定功能作用的,在学习上也能够明确的知道 Clone 他的作用和定义,会留个心眼。你的项目中有类似的代码吗?若有任何疑问欢迎评论区反馈和交流,最好的关系是互相成就,各位的点赞就是煎鱼创作的最大动力,感谢支持。文章持续更新,可以微信搜【脑子进煎鱼了】阅读,本文 GitHub github.com/eddycjy/blog 已收录,学习 Go 语言可以看 Go 学习地图和路线,欢迎 Star 催更。往期推荐Go 切片导致内存泄露,被坑两次了!Go 切片这道题,吵了一个下午!参考bytes, strings: add Clone[test: add test that we don't optimize string([]byte(string))](https://github.com/golang/go/...)proposal: provide std lib pkg Clone function to copy a string efficiently without memory sharing
