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For-learning-Go-Tutorial

我们详细的探索和了解下slice 和数组的区别:

slice 的底层数据是数组,slice 是对数组的封装,它描述一个数组的片段。两者都可以通过下标来访问单个元素。

数组是定长的,长度定义好之后,不能再更改。在 Go 中,数组是不常见的,因为其长度是类型的一部分,限制了它的表达能力,比如 [3]int 和 [4]int 就是不同的类型。

而切片则非常灵活,它可以动态地扩容。切片的类型和长度无关。

数组就是一片连续的内存, slice 实际上是一个结构体,包含三个字段:长度、容量、底层数组。

slice 的结构:

// runtime/slice.go
type slice struct {
	array unsafe.Pointer // 元素指针
	len   int // 长度 
	cap   int // 容量
}

slice 的数据结构如下:

注意,底层数组是可以被多个 slice 同时指向的,因此对一个 slice 的元素进行操作是有可能影响到其他 slice 的。

Go示例代码:

package main

import "fmt"

func main() {
	slice := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	s1 := slice[2:5]
	s2 := s1[2:6:7]

	s2 = append(s2, 100)
	s2 = append(s2, 200)

	s1[2] = 20

	fmt.Println(s1)
	fmt.Println(s2)
	fmt.Println(slice)
}

运行结果:

[2 3 20]
[4 5 6 7 100 200]
[0 1 2 3 20 5 6 7 100 9]

s1 从 slice 索引2(闭区间)到索引5(开区间,元素真正取到索引4),长度为3,容量默认到数组结尾,为8。 s2 从 s1 的索引2(闭区间)到索引6(开区间,元素真正取到索引5),容量到索引7(开区间,真正到索引6),为5。

这里需要注意的是:

操作 含义
s[n] 切片s中索引位置为n的项.
s[:] 初始化切片s,是数组的引用。
s[low:] 从切片s的索引位置low到len(s)-1处所获得的切片.
s[:high] 从切片s的索引位置0到high处所获得的切片,len=high.
s[low:high] 从切片s的索引位置low到high处所获得的切片,len=high-low.
s[low:high:max] 从切片s的索引位置low到high处所获得的切片,len=high-low,cap=max-low.
len(s) 切片s的长度,总是<=cap(s).
cap(s) 切片s的容量,总是>=len(s).

因此:

接着,向 s2 尾部追加一个元素 100:

s2 = append(s2, 100)

s2 容量刚好够,直接追加。不过,这会修改原始数组对应位置的元素。这一改动,数组和 s1 都可以看得到。

再次向 s2 追加元素200:

s2 = append(s2, 100)

这时,s2 的容量不够用,该扩容了。于是,s2 另起炉灶,将原来的元素复制新的位置,扩大自己的容量。并且为了应对未来可能的 append 带来的再一次扩容,s2 会在此次扩容的时候多留一些 buffer,将新的容量将扩大为原始容量的2倍,也就是10了。

最后,修改 s1 索引为2位置的元素:

s1[2] = 20

这次只会影响原始数组相应位置的元素。它影响不到 s2 了。

最后在注意下,打印 s1 的时候,只会打印出 s1 长度以内的元素。所以,只会打印出3个元素,虽然它的底层数组不止3个元素。

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