深入了解Golang中Slice切片的使用

2023-02-27 08:02

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写在前面

周日下午在家学习，看到一个关于切片的问题，在网上找了一些资料，做个总结。

上代码

func main() {
	sl := make([]int, 0, 10)
	var appenFunc = func(s []int) {
		s = append(s, 10, 20, 30)
		fmt.Println(s, len(sl), cap(sl))
	}
	fmt.Println(sl, len(sl), cap(sl))
	appenFunc(sl)
	fmt.Println(sl, len(sl), cap(sl))
	fmt.Println(sl[:10], len(sl), cap(sl))

	fmt.Println(sl[:], len(sl), cap(sl))
}

你觉得会输出什么？思考一下再往下看。

有的人觉得可能是

[] 0 10
[10 20 30] 3 10
[] 0 10
[] 0 10
[] 0 10

实际结果是

[] 0 10
[10 20 30] 0 10
[] 0 10
[10 20 30 0 0 0 0 0 0 0] 0 10
[] 0 10

是不是差别很大？这里的差别主要是第四行、第五行的结果。

第一行：比较好理解，切片没有做任何修改，值应该是:[] 0 10

第二行：也很好理解，在appendFunc函数中打印sl,结果是：[10 20 30] 3 10 第三行：由于go都是值传递，所以传到appendFunc函数中的sl其实是切片复制了一份，对原sl没有影响，所以输出结果是：[] 0 10

第四行：sl[:10]这个应该会报数组越界错误才对？怎么没有报错，而且还输出了10 20 30,但是len(sl)等于0，很奇怪

第五行：如果第四行能输出整个数组的内容，这里的sl[:]应该也能输出内容，但是为什么是空的？

分析原因

这里有2个问题：

为什么sl[0:10]能输出10个元素，并且打印出了函数中添加的元素？但是len(sl)等于0
为什么sl[:]输出空数组？

大家都知道，slice（切片）的底层实现，slice 底层存储的数据结构指向了一个 array（数组），如下图：

slice结构体定义如下

type SliceHeader struct {  
    Data uintptr  
    Len  int  
    Cap  int  
}

Data：指向具体的底层数组。
Len：代表切片的长度。
Cap：代表切片的容量。

核心要记住的是：slice 真正存储数据的地方，是一个数组。slice 的结构中存储的是指向所引用的数组指针地址。

看到这里你应该明白了，传入到appendFunc函数的sl虽然是外层定义的sl的一个值拷贝，它的修改不会影响原sl的内容，但是由于Data是个指针，appendFunc函数对Data的修改自然就影响了原sl的Data，这个很好理解。

要记住一个关键点：如果传过去的值是指向内存空间的地址，是可以对这块内存空间做修改的

对于第一个问题：为什么sl[0:10]能输出10个元素？

这里跟切片访问的一个优化有关，当用s[low : high]访问切片的时候，表达式 s[low : high] 中的 high，最大的取值范围对应着切片的容量（cap），不是单纯的长度（len） 。因此调用 fmt.Println(sl[:10]) 时可以输出容量范围内的值，不会出现越界。

相对的 fmt.Println(sl), fmt.Println(sl[:]) 因为该切片 len 值为 0，没有指定最大索引值，high 则取 len 值，导致输出结果为空。