Go语言中slice使用注意事项

Go 语言中的slice类型可以理解为是数组array类型的描述符,包含了三个因素:
  1. 指向底层数组的指针 
  2. slice目前使用到的底层数组的元素个数,即长度
  3. 底层数组的最大长度,即容量
因此当我们定义一个切片变量,s := make([]int, 5, 10),即为指向了一个最大长度为10的底层数组,目前切片s使用到的长度为5。 
 
基于slice的定义,在使用slice时,有以下几点注意事项:
 
1.对slice进行切分操作
对slice进行切分操作会生成一个新的slice变量,新slice和原来的slice指向同一个底层数组,只不过指向的起始位置可能不同,长度及容量可能也不相同。
  • 当从左边界有截断时,会改变新切片容量大小
  • 左边界默认0,最小为0;右边界默认slice的长度,最大为slice的容量
  • 当然,因为指向同一个底层数组,对新slice的操作会影响到原来的slice
 
2.slice的赋值及函数间传递
a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
b := a
如上所示,则a, b指向同一个底层数组,且长度及容量因素相同,对b进行的操作会影响到a。 
 
func main() {
    a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    modifySlice(a)
    //[10 2 3 4 5]
    fmt.Println(a)
}

func modifySlice(s []int) {
    s[0] = 10
}

如上所示,将slice作为参数在函数间传递的时候是值传递,产生了一个新的slice,只不过新的slice仍然指向原来的底层数组,所以通过新的slice也能改变原来的slice的值 
 
func main() {
    a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    modifySlice(a)
    //[1 2 3 4 5]
    fmt.Println(a)
}

func modifySlice(s []int) {
    s = []int{10, 20, 30, 40, 50}
}

示例代码 https://play.golang.org/p/LbFovzP-Rj

但是,如上所示,在调用函数的内部,将s整体赋值一个新的slice,并不会改变a的值,因为modifySlice函数内对s重新的整体赋值,让s指向了一个新的底层数组,而不是传递进来之前的a指向的那个数组,之后s的任何操作都不会影响到a了。

 

3.slice的append操作
append操作最容易踩坑,下面详细说明一下。
append函数定义:   func append(s []T, x ...T) []T
Append基本原则:对于一个slice变量,若slice容量足够,append直接在原来的底层数组上追加元素到slice上;如果容量不足,append操作会生成一个新的更大容量的底层数组。 
 
第一种情况:
func main() {
    a := make([]int, 2, 4)

    //通常append操作都是将返回值赋值给自己,
    //此处为了方便说明,没有这样做
    b := append(a, 1)
    //改变b的前2个元素值 会影响到a
    b[0] = 99

    //a: [99 0]    &a[0]: 0x10410020  len: 2  cap: 4
    fmt.Println("a:", a, " &a[0]:", &a[0], " len:", len(a), " cap:", cap(a))
    //b: [99 0 1]  &b[0]: 0x10410020  len: 3  cap: 4
    fmt.Println("b:", b, " &b[0]:", &b[0], " len:", len(b), " cap:", cap(b))
}
如上所示,对a进行append操作,若append后的新slice的实际元素个数没有超出原来指向的底层数组的容量,所以仍然使用原来的底层数组:a, b的第一个值的地址一样, 改变b的前2个元素也会影响到a。其实这时候a,b指向的同一个底层数组的第3位(索引2)已经变成了数值1,但是对slice而言,除了底层数组,还有长度,容量两个因素,这时候a的长度仍然是2,所以输出的a的值没有变化。 
 
第二种情况:
func main() {

    a := make([]int, 2, 4)

    //通常append操作都是将返回值赋值给自己,
    //此处为了方便说明,没有这样做
    b := append(a, 1, 2, 3)
    //改变b的前2个元素值 不会影响到a
    b[0] = 99

    //a: [0 0]         &a[0]: 0x10410020  len: 2  cap: 4
    fmt.Println("a:", a, " &a[0]:", &a[0], " len:", len(a), " cap:", cap(a))
    //b: [99 0 1 2 3]  &b[0]: 0x10454000  len: 5  cap: 8
    fmt.Println("b:", b, " &b[0]:", &b[0], " len:", len(b), " cap:", cap(b))
}

如上所示,若append后的新slice即b的实际元素个数已经超出了原来的a指向的底层数组的容量,那么就会分配给b一个新的底层数组,可以看到,a,b第一个元素的地址已经不同,改变b的前两个元素值也不会影响到a,同时容量也发生了变化。
 
第三种情况:
func main() {
    a := make([]int, 2, 4)
    a[0] = 10
    a[1] = 20
    //a: [10 20]  &a[0]: 0x10410020  len: 2  cap: 4
    fmt.Println("a:", a, " &a[0]:", &a[0], " len:", len(a), " cap:", cap(a))

    //进行append操作
    b := append(a[:1], 1)

    //a: [10 1]   &a[0]: 0x10410020  len: 2  cap: 4
    fmt.Println("a:", a, " &a[0]:", &a[0], " len:", len(a), " cap:", cap(a))
    
    //b: [10 1]   &b[0]: 0x10410020  len: 2  cap: 4
    fmt.Println("b:", b, " &b[0]:", &b[0], " len:", len(b), " cap:", cap(b))
}

如上所示,若append后的b的实际元素个数没有超过原来的a指向的底层数组的容量,那么a,b指向同一个底层数组。
注意此时append的操作对象是:对a进行切分之后的切片,只取了a的第一个值,相当于一个新切片,长度为1,和a指向同一个底层数组,我们称这个切分后的新切片为c吧,那么就相当于b其实是基于c切片进行append的,直接在长度1之后追加元素,所以append之后a的第二个元素变成了1。【所以切分操作和append操作放一起的时候,一定要小心】 
 
第四种情况:
func main() {

    a := make([]int, 2, 4)
    a[0] = 10
    a[1] = 20
    //a: [10 20]       &a[0]: 0x10410020  len: 2  cap: 4
    fmt.Println("a:", a, " &a[0]:", &a[0], " len:", len(a), " cap:", cap(a))

    //进行append操作
    //append是在第一个元素后开始追加,所以要超过容量,至少要追加4个,而不是之前例子的3个
    b := append(a[:1], 1, 2, 3, 4)

    //a: [10 20]       &a[0]: 0x10410020  len: 2  cap: 4
    fmt.Println("a:", a, " &a[0]:", &a[0], " len:", len(a), " cap:", cap(a))
    
    //b: [10 1 2 3 4]  &b[0]: 0x10454020  len: 5  cap: 8
    fmt.Println("b:", b, " &b[0]:", &b[0], " len:", len(b), " cap:", cap(b))
}

如上所示,这种情况主要用来与第三种情况对比,如果append的元素数较多,超过了原来的容量,直接采用了新的底层数组,也就不会影响到a了。 
 
上述的四种情况所用例子都比较简单,所以比较容易看清。要小心如果在函数间传递slice,调用函数采用append进行操作,可能会改变原来的值的,如下所示:
func main() {

    a := make([]int, 2, 4)
    a[0] = 10
    a[1] = 20
    //a: [10 20]  &a[0]: 0x10410020  len: 2  cap: 4
    fmt.Println("a:", a, " &a[0]:", &a[0], " len:", len(a), " cap:", cap(a))

    testAppend(a[:1])

    //a: [10 1]   &a[0]: 0x10410020  len: 2  cap: 4
    fmt.Println("a:", a, " &a[0]:", &a[0], " len:", len(a), " cap:", cap(a))

}

func testAppend(s []int) {
    //进行append操作
    s = append(s, 1)
    //s: [10 1]  &s[0]: 0x10410020  len: 2  cap: 4
    fmt.Println("s:", s, " &s[0]:", &s[0], " len:", len(s), " cap:", cap(s))
}

示例代码 https://play.golang.org/p/mvUZkmBW8u

 

参考资料 https://blog.golang.org/go-slices-usage-and-internals

 
posted @ 2017-10-31 20:00 lidea 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏