Golang 语言中的 Slice

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：[345678]

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：[0000000000]
//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{1,0}
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：[1234567890]1010
fmt.Println(s,len(s),cap(s))//输出：[1234567890112233]1320
fmt.Println(sa,len(sa),cap(sa))//输出：[34567]58
fmt.Println(sb,len(sb),cap(sb))//输出：[67]25

//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{1,0}
sa:=a[2:7]
sa=append(sa,100)
sb:=sa[3:8]
sb[0]=99
fmt.Println(a)//输出：[1234599710090]
fmt.Println(sa)//输出：[345997100]
fmt.Println(sb)//输出：[99710090]
//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{1,0}
sa:=a[2:7]
sb:=sa[3:8]
fmt.Printf("%pn",sa)		//输出：0xc084004290
fmt.Println(&a[2],&sa[0])//输出：0xc0840042900xc084004290
fmt.Printf("%pn",sb)		//输出：0xc0840042a8
fmt.Println(&a[5],&sb[0])//输出：0xc0840042a80xc0840042a8

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{1,4}
sa:=a[1:3]
fmt.Printf("%pn",sa)//输出：0xc0840046e0
sa=append(sa,33)
fmt.Printf("%pn",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。

总之，slice是封装过的array，slice用起来真爽，不需要像c语言那样 超过数组size，remalloc size后copy

（编辑：李大同）

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