Golang 語言中的 Slice

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概念

Slice切片是對底層數組Array的封裝，在記憶體中的儲存本質就是數組，體現為連續的記憶體塊，Go語言中的數組定義之後，長度就已經固定了，在使用過程中並不能改變其長度，而Slice就可以看做一個長度可變的數組進行使用，最為關鍵的，是數組在使用的過程中都是值傳遞，將一個數組賦值給一個新變數或作為方法參數傳遞時，是將源數組在記憶體中完全複製了一份，而不是引用源數組在記憶體中的地址，為了滿足記憶體空間的複用和數組元素的值的一致性的應用需求，Slice出現了，每個Slice都是都源數組在記憶體中的地址的一個引用，源數組可以衍生出多個Slice，Slice也可以繼續衍生Slice，而記憶體中，始終只有源數組，當然，也有例外，後邊再說。

用法

1.Slice的定義

Slice可以通過兩種方式定義，一種是從源數組中衍生，一種是通過make函數定義，本質上來說都一樣，都是在記憶體中通過數組的初始化的方式開闢一塊記憶體，將其劃分為若干個小塊用來儲存數組元素，然後Slice就去引用整個或者局部數組元素。

從數組中切片構建Slice：

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

定義一個數組a，截取下標為2到8之間部分（包括2不包括8），構建一個Slice。

通過make函數定義：

s := make([]int, 10, 20)  fmt.Println(s) //輸出：[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]//make函數第一個參數表示構建的數組的類型，第二個參數為數組的長度，第三個參數可選，是slice的容量，預設為第二個參數值

2.Slice的長度和容量

Slice有兩個比較混淆的概念，就是長度和容量，何謂長度？這個長度跟數組的長度是一個概念，即在記憶體中進行了初始化實際存在的元素的個數。何謂容量？如果通過make函數建立Slice的時候指定了容量參數，那記憶體管理器會根據指定的容量的值先劃分一塊記憶體空間，然後才在其中存放有數組元素，多餘部分處於空閑狀態，在Slice上追加元素的時候，首先會放到這塊閒置記憶體中，如果添加的參數個數超過了容量值，記憶體管理器會重新劃分一塊容量值為原容量值*2大小的記憶體空間，依次類推。這個機制的好處在能夠提升運算效能，因為記憶體的重新劃分會降低效能。

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))    //輸出：[1 2 3 4 5 6 7 8 9 0] 10 10  fmt.Println(s, len(s), cap(s))    //輸出：[1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 11 22 33] 13 20  fmt.Println(sa, len(sa), cap(sa)) //輸出：[3 4 5 6 7] 5 8  fmt.Println(sb, len(sb), cap(sb)) //輸出：[6 7] 2 5  //可以看出，數組的len和cap是永遠相等的，並且是在定義的時候就已經指定的，不能改變。切片s引用這個數組的全部元素，初始長度和容量都為10，繼續追加3個元素後，其長度變為13容量為20,。切片sa截取下標2到7的數組片段，長度為5，容量為8，這個容量的改變規則為原容量值減掉起始下標，此時若追加元素，會覆蓋掉原記憶體位址中存在的值。切片sb截取切片sa下標3到5的數組片段，注意，這裡的下標指的是sa的下標，不是源數組的下標，長度為2，容量為8-3=5。

 

3.Slice是參考型別

上邊已經提到過，Slice是對源數組的一個引用，改變Slice中的元素的值，實質上就是改變源數組的元素的值。

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)  //輸出：[1 2 3 4 5 99 7 100 9 0]  fmt.Println(sa) //輸出：[3 4 5 99 7 100]  fmt.Println(sb) //輸出：[99 7 100 9 0]//可以看到，不管是append操作，還是賦值操作，都影響了源數組或者其他引用同一數組的Slice的元素。Slice進行數組引用的時候，其實是將指標指向了記憶體中具體元素的地址，如數組的記憶體位址，事實上是數組中第一個元素的記憶體位址，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) //輸出：0xc084004290  fmt.Println(&a[2], &sa[0])      //輸出：0xc084004290 0xc084004290  fmt.Printf("%p\n", sb) //輸出：0xc0840042a8  fmt.Println(&a[5], &sb[0])      //輸出：0xc0840042a8 0xc0840042a8

4.Slice引用傳遞發生“意外”

上邊我們一直在說，Slice是參考型別，指向的都是記憶體中的同一塊記憶體，不過在實際應用中，有的時候卻會發生“意外”，這種情況只有在像切片append元素的時候出現，Slice的處理機制是這樣的，當Slice的容量還有閒置時候，append進來的元素會直接使用閒置容量空間，但是一旦append進來的元素個數超過了原來指定容量值的時候，記憶體管理器就是重新開闢一個更大的記憶體空間，用於儲存多出來的元素，並且會將原來的元素複製一份，放到這塊新開闢的記憶體空間。

a := []int{1, 2, 3, 4}  sa := a[1:3]  fmt.Printf("%p\n", sa) //輸出：0xc0840046e0  sa = append(sa, 11, 22, 33)  fmt.Printf("%p\n", sa) //輸出：0xc084003200//可以看到執行了append操作後，記憶體位址發生了變化，說明已經不是引用傳遞。

  總之，slice是封裝過的array，slice用起來真爽，不需要像c語言那樣 超過數組size，remalloc size後copy