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数组和切片是 Go 语言提供的两种根本数据结构，数组的概念大家应该都很相熟，雷同类型元素的汇合，且元素在内存中间断存储，能够十分不便的通过下标拜访数组元素；那么什么是切片呢？切片能够了解为动静数组，也就是说数组长度（最大能够存储的元素数目）能够动静调整。切片是咱们日常开发最罕用的数据结构之一，应该重点学习。
数组
数组的定义与应用非常简单，如上面实例所示：
package main
import "fmt"
func main() {var arr [3]int
// 数组拜访
arr[0] = 100
arr[1] = 200
arr[2] = 300
//arr 最大能够存储三个整数，下标从 0 开始，最大为 2
//Invalid array index 3 (out of bounds for 3-element array)；拜访越界，无奈编译通过
//arr[3] = 400
fmt.Println(len(arr), arr) //len 返回数组长度
var arr1 [5]int
// 数组的类型包含：元素类型 + 数组长度，任意一项不等，阐明数组类型不同，无奈互相赋值
//Cannot use 'arr' (type [3]int) as type [5]int
//arr1 = arr
fmt.Println(arr1)
}在应用数组过程中，须要重点留神下标最大值为 len – 1，不要呈现拜访越界状况。Go 语言数组和 C 语言数组应用十分相似，然而在数组作为函数参数应用时候，还是有些许不同的。
首先要明确一点的是，Go 语言函数传参都是传值的（输出参数会拷贝一份），而不是传递援用（输出参数的地址），因而尽管你在函数外部批改了输出参数，然而调用方变量并没有扭转，如上面事例：
package main
import "fmt"
func main() {arr := [6]int{1,2,3,4,5,6}
testArray(arr)
fmt.Println(arr) // 原数组未产生批改：[1 2 3 4 5 6]
}
func testArray(arr [6]int) {arr[0] = 0
arr[5] = 500
fmt.Println(arr) // 批改数组元素：[0 2 3 4 5 500]
}学习过 C 语言数组的搭档可能会比拟纳闷，C 语言在这种状况下，调用方数组元素是会同步产生扭转的。Go 语言是怎么做到的呢？下面说过，Go 语言函数传参都是传值的，所以 Go 语言会把数组所有元素全副拷贝一份，这样函数外部批改的数组就和原数组没有任何关系了。
咱们能够简略看看 Go 语言汇编代码，Go 语言自身提供有编译工具：
//-N 禁止优化 -l 禁止内联 -S 输入汇编
go tool compile -S -N -l test.go
"".main STEXT size=125
//MOVQ 拷贝 8 字节数据
0x0026 00038 (test.go:6) MOVQ $1, "".arr+48(SP)
0x002f 00047 (test.go:6) MOVQ $2, "".arr+56(SP)
0x0038 00056 (test.go:6) MOVQ $3, "".arr+64(SP)
0x0041 00065 (test.go:6) MOVQ $4, "".arr+72(SP)
0x004a 00074 (test.go:6) MOVQ $5, "".arr+80(SP)
0x0053 00083 (test.go:6) MOVQ $6, "".arr+88(SP)
//MOVUPS 拷贝 16 字节数组，数组 6 个元素拷贝三次
0x005c 00092 (test.go:7) MOVUPS "".arr+48(SP), X0
0x0061 00097 (test.go:7) MOVUPS X0, (SP)
0x0065 00101 (test.go:7) MOVUPS "".arr+64(SP), X0
0x006a 00106 (test.go:7) MOVUPS X0, 16(SP)
0x006f 00111 (test.go:7) MOVUPS "".arr+80(SP), X0
0x0074 00116 (test.go:7) MOVUPS X0, 32(SP)
0x0079 00121 (test.go:7) CALL "".testArray(SB)
……
"".testArray STEXT nosplit
0x000f 00015 (test.go:11) SUBQ $136, SP
0x0026 00038 (test.go:12) MOVQ $0, "".arr+144(SP)
0x0032 00050 (test.go:13) MOVQ $500, "".arr+184(SP)
不要被汇编两个字吓到，只有理解虚拟内存构造（重点函数栈桢构造），理解寄存器概念，理解一些常见指令含意，下面逻辑就十分分明了。”CALL testArray” 就是函数调用，其下面几条指令就是参数筹备，能够很显著看到参数是对原数组的一个拷贝。上述事例栈桢构造如下图所示：
切片
切片能够了解为动静数组，根本应用和数组比拟相似，都是间断存储，能够按下标拜访；动静的含意是，切片的容量是能够调整的，往切片追加元素时，Go 语言底层判断数组容量是否足够，如果不够则触发扩容操作。
基本操作
咱们先看一个小事例，以此理解切片的初始化、拜访、追加元素等基本操作，以及切片的长度以及容量：
package main
import "fmt"
func main() {
// 申明并初始化切片
slice := []int{1,2,3}
slice[0] = 100
//len：切片长度，即切片存储了几个元素；cap：切片容量，即切片底层数组最多能存储元素数目
fmt.Println(len(slice), cap(slice), slice) // 上述申明形式，切片长度 / 容量都等于 3：3 3 [100 2 3]
// 往切片追加元素，留神切片 slice 容量是 3，此时追加元素会触发扩容操作
slice = append(slice, 4)
fmt.Println(len(slice), cap(slice), slice) // 切片曾经扩容，此时容量是 6（个别按双倍容量扩容）：4 6 [100 2 3 4]
// 切片的容量尽管是 6，但长度是 4，拜访下标 5 越界
//slice[5] = 5 //panic: runtime error: index out of range [5] with length 4
// 也能够基于 make 函数申明切片；第二个参数为切片长度，第三个参数为切片容量（能够省略，默认容量等于长度）slice1 := make([]int, 4, 8)
slice1[1] = 1
slice1[2] = 2
fmt.Println(len(slice1), cap(slice1), slice1) //4 8 [0 1 2 0]
// 切片遍历拜访
for idx, v := range slice {printSliceValue(idx, v) //printSliceValue 本人轻易定义就行
}
}函数 len 用于获取切片长度，cap 用于获取切片容量；切片长度指切片元素数目，拜访下标最大为 len – 1，切片容量指切片底层数组最多能存储的元素数目；append 函数用于往切片追加元素，该函数会判断切片容量，如果容量不够则触发扩容操作，个别依照容量两倍扩容。make 是 Go 语言提供的变量初始化函数，可用于初始化一些内置类型变量，如切片，map，管道 chan 等。
咱们能够通过 for range 形式遍历切片，range 能够获取以后遍历元素的索引以及元素值，那么问题来了，遍历过程中批改元素值，切片的元素会批改吗？如上面的事例：
package main
import "fmt"
func main() {slice := make([]int, 10, 10)
for i := 0; i < 10; i ++ {slice[i] = i
}
for idx, v := range slice {
v += 100
printSliceValue(idx, v)
}
fmt.Println(slice) // 输入 [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
}
func printSliceValue(idx, val int) {fmt.Println(idx, val)
}不言而喻，这么批改元素 v 的值，切片 slice 的元素不会扭转。为什么呢？因为这里索引值 v 只是切片元素的一个拷贝，批改正本值，原值必定是不会扭转的。那么想在遍历中批改切片的值怎么办？能够通过 slice[idx] 模式批改，这样拜访到的才是切片原值。
切片还有一个常见操作：截取，即截取该切片的一部分生成一个新的切片，语法格局为 ”slice[start:end]”，start 与 end 均示意下标，左开又闭（新切片包含下标 start 元素，不蕴含下标 end 元素），新切片长度为 end – start。
package main
import "fmt"
func main() {slice := []int{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}
// 切片截取
slice1 := slice[2:5]
// 批改新切片 slice1 元素，slice 元素会扭转吗？slice1[0] = 100
fmt.Println(len(slice), cap(slice), slice)
fmt.Println(len(slice1), cap(slice1), slice1)
//slice1 追加多个元素，超过其 cap 触发扩容
slice1 = append(slice1, 11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22)
// 再次批改 slice1 元素，slice 元素会扭转吗？slice1[0] = 200
fmt.Println(len(slice), cap(slice), slice)
fmt.Println(len(slice1), cap(slice1), slice1)
}
/**
输入：10 10 [1 2 100 4 5 6 7 8 9 10]
3 8 [100 4 5]
10 10 [1 2 100 4 5 6 7 8 9 10]
15 16 [200 4 5 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22]
**/剖析输入构造，通过截取生成新切片 slice1 之后，批改 slice1 元素，slice 元素居然也被扭转了！这是为什么呢？因为切片底层也是基于数组实现，截取后两个切片共用同一个底层数组，所以批改元素才会相互影响。那为什么 append 触发扩容之后，又不影响了呢？因为扩容会申请新的数组，也就是说 slice1 底层数组变了，与 slice 底层数组剥离了，此时批改元素必定不会相互影响了。
另外留神，slice1 := slice[2:5] 截取切片后，slice 长度是 3，然而容量是 8；因为 slice1 与 slice 共用底层数组，而底层数组最大容量是 10，然而 slice1 却是从底层数组索引 2 开始，所以 slice1 的容量就是 10 – 2 = 8 了。
最初咱们再思考一个问题，后面咱们介绍数组在传递的时候是按值传递，函数外部批改数组元素，调用方数组并没有扭转？那么切片呢？咱们须要牢记一点，Go 语言传参都是按值传递的？那就是了，切片和数组一样，也不会扭转。是这样吗？咱们用一个小事例验证下：
package main
import "fmt"
func main() {slice := make([]int, 2, 10)
slice[0] = 1
slice[1] = 2
fmt.Println(len(slice), cap(slice), slice) // 初始切片长度 2，容量 10：2 10 [1 2]
testSlice(slice)
fmt.Println(len(slice), cap(slice), slice) // 切片长度容量都没有扭转，然而切片元素扭转了：2 10 [100 200]
}
func testSlice(slice []int) {slice[0] = 100
slice[1] = 200
slice = append(slice, 300)
fmt.Println(len(slice), cap(slice), slice) // 批改切片元素，并追加一个元素，切片长度 3，容量 10：3 10 [100 200 300]
}貌似和猜测的不一样啊，testSlice 函数中批改了切片元素，main 函数中 slice 切片元素也同步扭转了；而 testSlice 函数追加元素，扭转了切片长度，然而 main 函数中 slice 切片长度却没有扭转。why？Go 语言传参到底是传值还是传援用呢？Go 语言的确是按值传参的。长度和容量都是切片的值，所以即便 testSlice 函数批改了 main 函数中也不会扭转，然而底层数组却是共用的，testSlice 函数批改了 main 函数中会同步批改。
看到这里可能你还是有些蛊惑，不必放心，学习下一大节切片实现原理之后，置信你会豁然开朗。
实现原理
咱们始终说切片就是动静数组，这是怎么做到动静的呢？都晓得数组是间断内存存储的，所以想追加元素十分麻烦，须要申请更大的间断内存空间，拷贝所有数组元素，性能十分大。切片也是基于数组实现的，只不过采取预调配策略，个别切片的容量都比切片长度大，这样再往切片追加元素时，就能够防止内存调配以及数据拷贝。这样一来，切片也须要记录更多的信息：如数组首地址，用于存储元素；容量，记录底层数组最多能够存储的元素数目；长度，记录曾经存储的元素数目。容量减长度，就是数组残余长度了，即该切片在触发扩容之前，还能追加的元素数目。
切片的定义在 runtime/slice.go 文件，如下：
type slice struct {
array unsafe.Pointer
len int
cap int
}和咱们猜想的一样，切片蕴含三个字段，其实 array 是一个指针，指向底层数组收地址。该文件还定义了一些罕用的切片操作函数：
//make 创立切片底层实现
func makeslice(et *_type, len, cap int) unsafe.Pointer
// 切片追加元素时，容量有余扩容实现办法
func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice
// 切片数据拷贝
func slicecopy(toPtr unsafe.Pointer, toLen int, fromPtr unsafe.Pointer, fromLen int, width uintptr) int当咱们应用 make 函数创立切片类型时，底层就是调用 makeslice 函数调配数组，其中第一个参数 type 示意切片存储的元素类型，因而数组所需内存大小应该是元素大小乘数组容量。makeslice 函数实现非常简单，如下：
func makeslice(et *_type, len, cap int) unsafe.Pointer {
//math.MulUintptr 返回 a * b，同时判断是否产生溢出
mem, overflow := math.MulUintptr(et.size, uintptr(cap))
// 省略了一些参数校验逻辑
return mallocgc(mem, et, true) //mallocgc 函数用于分配内存，第三个参数示意是否初始化内存为全零
}函数 makeslice 如同只是申请了切片底层数组内存，那么构造体 slice 中的其余字段呢？怎么保护呢？函数参数传递切片时，传递的到底是什么呢？这就须要咱们剖析汇编代码了。Go 程序如下：
package main
import "fmt"
func main() {slice := make([]int, 4, 10)
slice[0] = 100
printInt(len(slice))
printInt(cap(slice))
testSlice(slice)
}
func printInt(a int) {fmt.Println(a)
}
func testSlice(slice []int) {fmt.Println(slice)
}
编译后的汇编代码如下：
"".main STEXT size=153
//makeslice 第一个参数是类型指针，这里就是 type.int
0x0018 00024 (test.go:6) LEAQ type.int(SB), AX
// 筹备第二个参数
0x001f 00031 (test.go:6) MOVL $4, BX
// 筹备第三个参数
0x0024 00036 (test.go:6) MOVL $10, CX
// 函数调用；函数返回值即数组首地址，在 AX 寄存器
0x0029 00041 (test.go:6) CALL runtime.makeslice(SB)
// 上面三行汇编是结构 slice 构造：数组首地址 + len + cap
0x002e 00046 (test.go:6) MOVQ AX, "".slice+32(SP)
0x0033 00051 (test.go:6) MOVQ $4, "".slice+40(SP)
0x003c 00060 (test.go:6) MOVQ $10, "".slice+48(SP)
//AX 寄存器存储数组首地址，即赋值 slice[0] = 100
0x0047 00071 (test.go:7) MOVQ $100, (AX)
//+40(SP) 即切片的 len，拷贝到 AX 寄存器作为参数传递
0x004e 00078 (test.go:8) MOVQ "".slice+40(SP), AX
0x0053 00083 (test.go:8) MOVQ AX, ""..autotmp_1+24(SP)
0x0058 00088 (test.go:8) CALL "".printInt(SB)
//+48(SP) 即切片的 cap，拷贝到 AX 寄存器作为参数传递
0x005d 00093 (test.go:9) MOVQ "".slice+48(SP), AX
0x0062 00098 (test.go:9) MOVQ AX, ""..autotmp_1+24(SP)
0x0067 00103 (test.go:9) CALL "".printInt(SB)
// 拷贝 slice 构造：数组首地址 + len + cap，构造函数 testSlice 输出参数
0x006c 00108 (test.go:11) MOVQ "".slice+32(SP), AX
0x0071 00113 (test.go:11) MOVQ "".slice+40(SP), BX
0x0076 00118 (test.go:11) MOVQ "".slice+48(SP), CX
0x0080 00128 (test.go:11) CALL "".testSlice(SB)函数输出参数能够在栈上，也能够应用寄存器传递输出参数，比方上述代码，AX 是第一个输出参数，BX、CX 顺次是第二个、第三个输出参数；函数返回值也是既能够在栈上，也能够应用寄存器，下面代码应用 AX 寄存器作为第一个返回值。
毕竟 slice 构造十分简单明了，三个 8 字节，数组首地址 + len + cap，所以能够很不便的通过汇编代码结构。而 len(slice) 获取切片长度，cap(slice) 获取切片容量更是简略，slice 地址偏移 8 字节、16 字节就是了。
另外留神 testSlice 函数调用，拷贝了 slice 构造作为函数参数，底层数组呢？必定还是共用的，所以在函数 testSlice 外部批改了切片元素，调用方也会同步批改；而在函数 testSlice 外部 append 触发的扩容，却不回影响调用方切片的 len 以及 cap。这也解决了咱们上一大节留下的一些纳闷。
上述事例示意图如下所示：
扩容
append 用于往切片追加元素，其底层实现会判断切片容量，如果容量有余，则触发扩容。append 通常有两种写法：1）追加一个切片到另一个切片；2）追加元素到一个切片。如上面事例所示：
package main
import "fmt"
func main() {slice := make([]int, 0, 100)
slice = append(slice, 10, 20, 30)
slice1 := []int{1, 2, 3}
slice = append(slice, slice1...)
fmt.Println(slice,slice1) //[10 20 30 1 2 3] [1 2 3]
}append 函数实现在哪呢？如果你查看 runtime/slice.go 文件，会发现如同没有 appendslice 函数，倒是有 growslice 切片扩容的实现。append 函数其实是编译阶段生成的，并没有源码，这里间接给出两种写法下的外围逻辑：
// 参考 1：cmd/compile/internal/walk/assign.go:appendSlice
// 参考 2：cmd/compile/internal/walk/builtin.go:walkAppend
// expand append(l1, l2...) to
// init {
// s := l1
// n := len(s) + len(l2)
// // Compare as uint so growslice can panic on overflow.
// if uint(n) > uint(cap(s)) {// s = growslice(s, n)
// }
// s = s[:n]
// memmove(&s[len(l1)], &l2[0], len(l2)*sizeof(T))
// }
// Rewrite append(src, x, y, z)
// init {
// s := src
// const argc = len(args) - 1
// if cap(s) - len(s) < argc {// s = growslice(s, len(s)+argc)
// }
// n := len(s)
// s = s[:n+argc]
// s[n] = a
// s[n+1] = b
// ...
// }能够看到，在容量有余时，都是通过 growslice 来扩容的。函数 growslice 在切片容量较小时，依照两倍扩容；切片容量较大时，扩容 25%。确定切片容量后，就是申请内存，同时拷贝切片数据到新数组。有趣味的读者能够钻研下 growslice 函数的源码。
拷贝
最初咱们再摸索一个问题：不论是切片的截取，传参等，底层数组初始都是共用的，批改一个切片的元素必然影响另一个切片，有没有方法实现切片的齐全拷贝呢？拷贝后两个切片数组也是隔离的，互不影响。这种齐全拷贝能够基于 Go 语言内置函数 copy 实现：
package main
import "fmt"
func main() {slice := []int{1,2,3,4,5}
slice1 := make([]int, len(slice), 10)
copy(slice1, slice)
slice1[0] = 100
fmt.Println(slice, slice1)
}
/**
[1 2 3 4 5] [100 2 3 4 5]
**/能够看到，批改切片 slice1 元素之后，slice 切片元素没有产生扭转。这里又有疑难了，copy 函数的实现逻辑是怎么的呢？是 runtime/slice.go 文件中的 slicecopy 函数吗？只能说不齐全是，Go 语言在编译阶段判断，如果切片元素类型包含指针，则 copy 对应 typedslicecopy 函数；如果须要一些运行时变量，则 copy 对应 slicecopy 函数；否则编译阶段间接生成汇编代码，这里间接给出该汇编代码的外围逻辑：
// 参考：cmd/compile/internal/walk/builtin.go:walkCopy
// Lower copy(a, b) to a memmove call or a runtime call.
//
// init {// n := len(a)
// if n > len(b) {n = len(b) }
// if a.ptr != b.ptr {memmove(a.ptr, b.ptr, n*sizeof(elem(a))) }
// }总结
到这里数组和切片的基本上算是解说结束了，是不是没想到居然有这么多细节点须要留神。数组的按值传参肯定要记得，切片的 slice 构造定义肯定要分明，联合该构造定义，思考切片的截取，传参，扩容等景象，应该就比拟好了解了。
