slice

Love The Way You Lie 2022-06-17 09:42 163阅读 0赞

概念

Slice切片是对底层数组Array的封装，在内存中的存储本质就是数组，体现为连续的内存块，Go语言中的数组定义之后，长度就已经固定了，在使用过程中并不能改变其长度，而Slice就可以看做一个长度可变的数组进行使用，最为关键的，是数组在使用的过程中都是值传递，将一个数组赋值给一个新变量或作为方法参数传递时，是将源数组在内存中完全复制了一份，而不是引用源数组在内存中的地址，为了满足内存空间的复用和数组元素的值的一致性的应用需求，Slice出现了，每个Slice都是都源数组在内存中的地址的一个引用，源数组可以衍生出多个Slice，Slice也可以继续衍生Slice，而内存中，始终只有源数组，当然，也有例外，后边再说。

用法

### **1.Slice的定义** ###

Slice可以通过两种方式定义，一种是从源数组中衍生，一种是通过make函数定义，本质上来说都一样，都是在内存中通过数组的初始化的方式开辟一块内存，将其划分为若干个小块用来存储数组元素，然后Slice就去引用整个或者局部数组元素。

从数组中切片构建Slice：

a := [10]int{
       1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0}
        s := a[2:8]
        fmt.Println(s) //输出：[3 4 5 6 7 8]

定义一个数组a，截取下标为2到8之间部分（包括2不包括8），构建一个Slice。  
通过make函数定义：

s := make([]int, 10, 20)
        fmt.Println(s) //输出：[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]

make函数第一个参数表示构建的数组的类型，第二个参数为数组的长度，第三个参数可选，是slice的容量，默认为第二个参数值。

### **2.Slice的长度和容量** ###

Slice有两个比较混淆的概念，就是长度和容量，何谓长度？这个长度跟数组的长度是一个概念，即在内存中进行了初始化实际存在的元素的个数。何谓容量？如果通过make函数创建Slice的时候指定了容量参数，那内存管理器会根据指定的容量的值先划分一块内存空间，然后才在其中存放有数组元素，多余部分处于空闲状态，在Slice上追加元素的时候，首先会放到这块空闲的内存中，如果添加的参数个数超过了容量值，内存管理器会重新划分一块容量值为原容量值\*2大小的内存空间，依次类推。这个机制的好处在能够提升运算性能，因为内存的重新划分会降低性能。

a := [10]int{
       1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0}
        s := a[0:]
        s = append(s, 11, 22, 33)
        sa := a[2:7]
        sb := sa[3:5]
        fmt.Println(a, len(a), cap(a))   //输出：[1 2 3 4 5 6 7 8 9 0] 10 10
        fmt.Println(s, len(s), cap(s))   //输出：[1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 11 22 33] 13 20
        fmt.Println(sa, len(sa), cap(sa)) //输出：[3 4 5 6 7] 5 8
        fmt.Println(sb, len(sb), cap(sb)) //输出：[6 7] 2 5

可以看出，数组的len和cap是永远相等的，并且是在定义的时候就已经指定的，不能改变。切片s引用这个数组的全部元素，初始长度和容量都为10，继续追加3个元素后，其长度变为13容量为20,。切片sa截取下标2到7的数组片段，长度为5，容量为8，这个容量的改变规则为原容量值减掉起始下标，此时若追加元素，会覆盖掉原内存地址中存在的值。切片sb截取切片sa下标3到5的数组片段，注意，这里的下标指的是sa的下标，不是源数组的下标，长度为2，容量为8-3=5。

### **3.Slice是引用类型** ###

上边已经提到过，Slice是对源数组的一个引用，改变Slice中的元素的值，实质上就是改变源数组的元素的值。

a := [10]int{
       1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0}
        sa := a[2:7]
        sa = append(sa, 100)
        sb := sa[3:8]
        sb[0] = 99
        fmt.Println(a) //输出：[1 2 3 4 5 99 7 100 9 0]
        fmt.Println(sa) //输出：[3 4 5 99 7 100]
        fmt.Println(sb) //输出：[99 7 100 9 0]

可以看到，不管是append操作，还是赋值操作，都影响了源数组或者其他引用同一数组的Slice的元素。Slice进行数组引用的时候，其实是将指针指向了内存中具体元素的地址，如数组的内存地址，事实上是数组中第一个元素的内存地址，Slice也是如此。

a := [10]int{
       1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0}
        sa := a[2:7]
        sb := sa[3:8]
        fmt.Printf("%p\n", sa)     //输出：0xc084004290
        fmt.Println(&a[2], &sa[0])     //输出：0xc084004290 0xc084004290
        fmt.Printf("%p\n", sb)     //输出：0xc0840042a8
        fmt.Println(&a[5], &sb[0])     //输出：0xc0840042a8 0xc0840042a8

### **4.Slice引用传递发生“意外”** ###

上边我们一直在说，Slice是引用类型，指向的都是内存中的同一块内存，不过在实际应用中，有的时候却会发生“意外”，这种情况只有在像切片append元素的时候出现，Slice的处理机制是这样的，当Slice的容量还有空闲的时候，append进来的元素会直接使用空闲的容量空间，但是一旦append进来的元素个数超过了原来指定容量值的时候，内存管理器就是重新开辟一个更大的内存空间，用于存储多出来的元素，并且会将原来的元素复制一份，放到这块新开辟的内存空间。

a := []int{
       1, 2, 3, 4}
        sa := a[1:3]
        fmt.Printf("%p\n", sa) //输出：0xc0840046e0
        sa = append(sa, 11, 22, 33)
        fmt.Printf("%p\n", sa) //输出：0xc084003200

可以看到执行了append操作后，内存地址发生了变化，说明已经不是引用传递。

### **关于append后存储空间大小的问题** ###

s2 := append(s1, \*)  
切片s1上记录的切片信息复制给s2，

1.如果s1指向的底层array长度不够，append的过程会发生如下操作：内存中不仅新开辟一块区域存储append后的切片信息，而且需要新开辟一块区域存储底层array（复制原来的array至这块新array中），最后再append新数据进新array中，这样，s2指向新array。

2.如果s1指向的底层array长度够,  
s2和s1指向同一个array，append的结果是内存中新开辟一个区域存储新切片信息。

开辟一块区域存储底层array 使用下面的策略：  
1.如果 增加的 len < s的cap 则 新s的cap\*2  
2.如果 增加的 len > s的cap 则 新s的cap = 老cap + 增加数据的 len

### **append函数返回更新后的slice（长度和容量可能会变），必须重新用slice的变量接收，不然无法编译通过的问题** ###

为了弄明白为什么，首先我们需要清楚几件事：

slice的底层是数组，一片连续的内存，slice变量只是存储该slice在底层数组的起始位置、结束位置以及容量。

它的长度可以通过起始位置和结束位置算出来，容量也可以通过起点位置到底层数组的末端位置的长度算出来，多个slice可以指向同一个底层数组。所以slice和数组指针不同，数组指针主要存储底层数组的首地址。

因为Go函数传递默认是值拷贝，将slice变量传入append函数相当于传了原slice变量的一个副本，注意不是拷贝底层数组，因为slice变量并不是数组，它仅仅是存储了底层数组的一些信息。

所以说，当它改变传入的slice变量的信息，原slice变量并不会有任何变化，打印原slice变量和之前也会一模一样。该函数会返回修改后的slice变量，因为原slice并不会变，假如没有任何slice变量接收返回的值，那么此次append操作就没有意义了。所以必须要有slice变量重新接收修改后的slice变量，不然编译器会报错。Go不希望你做无意义的事，就像导入的包或定义的变量没有用上，它也会报错。

原文:[http://www.tuicool.com/articles/QrymYz][http_www.tuicool.com_articles_QrymYz]  
[http://studygolang.com/articles/802][http_studygolang.com_articles_802]  
[http://studygolang.com/articles/6141][http_studygolang.com_articles_6141]

[http_www.tuicool.com_articles_QrymYz]: http://www.tuicool.com/articles/QrymYz
[http_studygolang.com_articles_802]: http://studygolang.com/articles/802
[http_studygolang.com_articles_6141]: http://studygolang.com/articles/6141