什么是切片
切片(slice)是对数组一个间断片段的援用。切片是一个援用类型,它理论并不存储元素,它只是标识了数组上的某一个间断片段。
数组在内存中是一连串的内存空间,每个元素占据一块内存。
切片的数据结构是一个构造体,构造体内由三个参数。
- Pointer 指向数组中它要示意的片段的起始元素;
- len 长度
- cap 最大容量
type slice struct { array unsafe.Pointer len int cap int}
slice示意图:
申明形式
slice 有[]T{}
、new
、make
三种申明形式。具体有哪些区别将会依据上面实例进行剖析。
sl := []string{"a", "b", "c", "d"}sl := make([]string, 4)sl := new([]string)*sl = make([]string, 4)
浅复制景象
赋值过程中产生的浅复制
来看实例代码
func example1a() { sl := []string{"a", "b", "c", "d"} fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) // 浅复制1:赋值过程中产生的浅复制 sl1 := sl fmt.Printf("sl1:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl1, sl1, &sl1) sl1[0] = "a被批改" fmt.Println("================ sl1 被批改后 ================") fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) fmt.Printf("sl1:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl1, sl1, &sl1)}
sl:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078sl1:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc0000040c0================ sl1 被批改后 ================sl:[a被批改 b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078sl1:[a被批改 b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc0000040c0
sl 申明失去了一个切片,并在创立了一个数组,sl 切片的外部指针指向这个数组。
sl1 由 sl 赋值而来,sl1 失去了一个和 sl 一样的切片,同样它的外部指针也指向最后创立的数组。
当对 sl1 的索引 0 进行批改后,打印 sl 对应的元素值也将发生变化。
通常,在没有理解切片构造的开发者,会误以为 sl1 与 sl 是齐全独立,相互的批改并不影响对方。实际上,它们的确是两个齐全独立的内存,然而它们的内部结构都指向了同一个数组。
切片并不存储数组元素,它只是搬运工,标识了数组上的片段区间。
所以, sl1[0] 的批改实际上是批改的 sl1 索引0 对应的在数组上的元素值。当拜访 sl 时,它读取本人在数组上的片段时,也将受到影响。
这一景象也被称之为浅复制
。
函数形参中产生的浅复制
浅复制
不只产生在变量赋值过程中,在调用函数实参传给形参的时候也在悄悄产生。
func example1b() { sl := []string{"a", "b", "c", "d"} fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) // 浅复制2:函数形参中产生的浅复制 func (slParam []string) { fmt.Printf("slParam:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", slParam, slParam, &slParam) slParam[0] = "a被批改" fmt.Println("================ slParam 被批改后 ================") fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) fmt.Printf("slParam:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", slParam, slParam, &slParam) }(sl) // 内部的 sl 也将受到变动 fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl)}
sl:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078slParam:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc0000040c0================ slParam 被批改后 ================sl:[a被批改 b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078slParam:[a被批改 b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc0000040c0sl:[a被批改 b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078
在函数外部对形参切片的批改,将影响函数外实参。看过实例1a后,置信你对于这个后果并不会太震惊。
切片实参和形参是两个不同变量,但它们领有同样的内部结构,内部结构中的指针仍然是别离指向数组。
深复制操作
实例1a和1b中展现了切片的浅复制景象,对于如何解决浅复制问题在本例中将会解答。
func example3() { sl := []string{"a", "b", "c", "d"} fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) // 深复制:通过 copy 解决赋值过程中产生的浅复制 sl2 := make([]string, 4) fmt.Printf("sl2:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl2, sl2, &sl2) copy(sl2, sl) fmt.Println("================ copy 复制后 ================") fmt.Printf("sl2:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl2, sl2, &sl2) fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) sl2[0] = "a被批改了" fmt.Println("================ sl2 被批改后 ================") fmt.Printf("sl2:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl2, sl2, &sl2) fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl)}
sl:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078sl2:[ ] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc0000200c0 变量地址:0xc0000040c0================ copy 复制后 ================sl2:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc0000200c0 变量地址:0xc0000040c0sl:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078================ sl2 被批改后 ================sl2:[a被批改了 b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc0000200c0 变量地址:0xc0000040c0sl:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078
本例中通过 copy 办法深复制
操作解决了赋值过程中的浅复制
景象。sl2 和 sl 将是两个齐全不同的切片,并且其外部指针也将指向两个不同的数组。这样,一方的批改就不会影响另一方了。
append 操作
本例中展现了 append
操作。
func example4() {sl := []string{"a", "b", "c", "d"} sl2 := sl fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) fmt.Printf("sl2:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl2, sl2, &sl2) fmt.Printf("sl2:cap:%d,len:%d\n", cap(sl2), len(sl2)) fmt.Println("================ 数组每个元素对应的地址 ================") fmt.Printf("a:%p b:%p c:%p d:%p \n", &sl[0], &sl[1], &sl[2], &sl[3]) sl2 = sl2[1:2] fmt.Println("================ sl2[1:2] 使切片 sl2 指向了 b 元素 ================") fmt.Printf("sl2:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl2, sl2, &sl2) fmt.Printf("sl2:cap:%d,len:%d\n", cap(sl2), len(sl2)) sl2 = append(sl2[:1], "e") fmt.Println("================ 切片还有闲暇容量进行 append e ================") fmt.Printf("sl2:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl2, sl2, &sl2) fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) sl2 = append(sl2, "f") fmt.Println("================ 切片还有闲暇容量进行 append f ================") fmt.Printf("sl2:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl2, sl2, &sl2) fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) fmt.Printf("sl2:cap:%d,len:%d\n", cap(sl2), len(sl2)) sl2 = append(sl2, "g") fmt.Println("================ 切片没有闲暇容量进行 append g ================") fmt.Printf("sl2:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl2, sl2, &sl2) fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) fmt.Println("================ 产生扩容后 ================") fmt.Printf("sl2:cap:%d,len:%d\n", cap(sl2), len(sl2)) fmt.Printf("sl2:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl2, sl2, &sl2) sl2 = sl2[:6] fmt.Printf("sl2:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl2, sl2, &sl2) fmt.Println("================ 新数组每个元素对应的地址 ================") fmt.Printf("b:%p c:%p e:%p f:%p \n", &sl2[0], &sl2[1], &sl2[2], &sl2[3])}
sl:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078sl2:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004090sl2:cap:4,len:4================ 数组每个元素对应的地址 ================a:0xc000020080 b:0xc000020090 c:0xc0000200a0 d:0xc0000200b0 ================ sl2[1:2] 使切片 sl2 指向了 b 元素 ================sl2:[b] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020090 变量地址:0xc000004090sl2:cap:3,len:1================ 切片还有闲暇容量进行 append e ================sl2:[b e] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020090 变量地址:0xc000004090sl:[a b e d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078================ 切片还有闲暇容量进行 append f ================sl2:[b e f] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020090 变量地址:0xc000004090sl:[a b e f] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078sl2:cap:3,len:3================ 切片没有闲暇容量进行 append g ================sl2:[b e f g] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc00004e060 变量地址:0xc000004090sl:[a b e f] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078================ 产生扩容后 ================sl2:cap:6,len:4sl2:[b e f g] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc00004e060 变量地址:0xc000004090sl2:[b e f g ] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc00004e060 变量地址:0xc000004090================ 新数组每个元素对应的地址 ================b:0xc00004e060 c:0xc00004e070 e:0xc00004e080 f:0xc00004e090
1.最后切片刚创立的时候,sl、sl2 切片外部指针指向数组第一个元素a。
2.通过 sl2 = sl2[1:2]
后,sl2 指向了数组中的第二个 b 元素。
3.往 sl2 切片 append e 时,此时 sl2 还有闲暇空间(cap-len>0),append 操作间接批改了数组元素 c => e。
4.往 sl2 切片 append f 时,此时 sl2 仍然还有闲暇空间(cap-len>0),append 操作间接批改了数组元素 d => f。
5.往 sl2 切片 append g 时,此时 sl2 曾经没有闲暇空间了(cap-len=0),append 操作会导致扩容。因为数组空间是固定不变的,扩容将使 sl2 指向新的数组。sl2 第一个元素依然是 b,但它指向地址曾经不再是最后数组中元素b的地址了,这一点能够证实产生了扩容,并产生了新数组。
实际上 sl2 仅须要 4 个空间,对应的新数组却提供了 6 个空间,至于这点应该和切片的扩容机制无关,后续文章可能会持续深入探讨。
其余几种 slice 申明和操作形式
&[]T
sl := &[]string{"a", "b", "c", "d"}// 等价于s := []string{"a", "b", "c", "d"}sl := &s
sl 将失去的是指向切片的地址,它是一个指针,指向切片,而切片外部指针指向数组。
func example2() { sl := &[]string{"a", "b", "c", "d"} fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) sl1 := sl fmt.Printf("sl1:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl1, sl1, &sl1) *sl1 = append(*sl1, "e") fmt.Println("================ append 后 ================") fmt.Printf("sl1:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl1, sl1, &sl1) fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) (*sl1)[0] = "a被批改" fmt.Println("================ sl1 被批改后 ================") fmt.Printf("sl1:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl1, sl1, &sl1) fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl)}
sl:&[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000004078 变量地址:0xc000006028sl1:&[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000004078 变量地址:0xc000006038================ append 后 ================sl1:&[a b c d e] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000004078 变量地址:0xc000006038sl:&[a b c d e] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000004078 变量地址:0xc000006028================ sl1 被批改后 ================sl1:&[a被批改 b c d e] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000004078 变量地址:0xc000006038sl:&[a被批改 b c d e] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000004078 变量地址:0xc000006028
make
make 形式创立切片,make 初始化了数组空间大小,元素初始值默认为零值。
func example5() { sl := make([]string, 4) fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) sl[0] = "a" sl[1] = "b" sl[2] = "c" sl[3] = "d" fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) sl = append(sl, "e", "f", "g", "h") fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl)}
sl:[ ] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078sl:[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000020080 变量地址:0xc000004078sl:[a b c d e f g h] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc00010a000 变量地址:0xc000004078
new
new 创立切片将返回地址,sl 此时拿到的仅是地址,切片对应的数组甚至都没有初始化,此时无奈应用这个切片。
直到通过*sl = make([]string, 4)
,之后能力失常通过指针操作切片。
func example6() { sl := new([]string) fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) // new 只拿到了一个指针,并没法应用这个slice,必须通过 make 初始化后,能力应用 *sl = make([]string, 4) fmt.Println("================ make 后 ================") fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) (*sl)[0] = "a" (*sl)[1] = "b" (*sl)[2] = "c" (*sl)[3] = "d" fmt.Println("================ 赋值后 ================") fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl) *sl = append(*sl, "b") fmt.Println("================ append 后 ================") fmt.Printf("sl:%+v 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):%p 变量地址:%p\n", sl, sl, &sl)}
sl:&[] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000004078 变量地址:0xc000006028================ make 后 ================sl:&[ ] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000004078 变量地址:0xc000006028================ 赋值后 ================sl:&[a b c d] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000004078 变量地址:0xc000006028================ append 后 ================sl:&[a b c d b] 变量(或变量构造某个指针)指向地址(变量值):0xc000004078 变量地址:0xc000006028
总结
- slice 有
[]T{}
、new
、make
三种申明形式。 - slice 会在变量赋值时产生浅复制。
- copy() 能够让 slice 进行深复制。
- append 再操作切片时,切片闲暇容量有余时会产生扩容。
end!
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