go语言切片分析 go语言切片扩容

Go切片数组深度解析

Go 中的分片数组，实际上有点类似于Java中的ArrayList,是一个可以扩展的数组，但是Go中的切片由比较灵活，它和数组很像，也是基于数组，所以在了解Go切片前我们先了解下数组。

数组简单描述就由相同类型元素组成的数据结构, 在创建初期就确定了长度，是不可变的。

但是Go的数组类型又和C与Java的数组类型不一样， NewArray 用于创建一个数组，从源码中可以看出最后返回的是 Array{}的指针，并不是第一个元素的指针，在Go中数组属于值类型，在进行传递时，采取的是值传递，通过拷贝整个数组。Go语言的数组是一种有序的struct。

Go 语言的数组有两种不同的创建方式，一种是显示的初始化，一种是隐式的初始化。

注意一定是使用 [...]T 进行创建，使用三个点的隐式创建，编译器会对数组的大小进行推导，只是Go提供的一种语法糖。

其次，Go中数组的类型，是由数值类型和长度两个一起确定的。[2]int 和 [3]int 不是同一个类型，不能进行传参和比较，把数组理解为类型和长度两个属性的结构体，其实就一目了然了。

Go中的数组属于值类型，通常应该存储于栈中，局部变量依然会根据逃逸分析确定存储栈还是堆中。

编译器对数组函数中做两种不同的优化：

在静态区完成赋值后复制到栈中。

总结起来，在不考虑逃逸分析的情况下，如果数组中元素的个数小于或者等于 4 个，那么所有的变量会直接在栈上初始化，如果数组元素大于 4 个，变量就会在静态存储区初始化然后拷贝到栈上。

由于数组是值类型，那么赋值和函数传参操作都会复制整个数组数据。

不管是赋值或函数传参，地址都不一致，发生了拷贝。如果数组的数据较大，则会消耗掉大量内存。那么为了减少拷贝我们可以主动的传递指针呀。

地址是一样的，不过传指针会有一个弊端，从打印结果可以看到，指针地址都是同一个，万一原数组的指针指向更改了，那么函数里面的指针指向都会跟着更改。

同样的我们将数组转换为切片，通过传递切片，地址是不一样的，数组值相同。

切片是引用传递，所以它们不需要使用额外的内存并且比使用数组更有效率。

所以，切片属于引用类型。

通过这种方式可以将数组转换为切片。

中间不加三个点就是切片,使用这种方式创建切片，实际上是先创建数组，然后再通过第一种方式创建。

使用make创建切片，就不光编译期了，make创建切片会涉及到运行期。1. 切片的大小和容量是否足够小；

切片是否发生了逃逸，最终在堆上初始化。如果切片小的话会先在栈或静态区进行创建。

切片有一个数组的指针，len是指切片的长度, cap指的是切片的容量。

cap是在初始化切片是生成的容量。

发现切片的结构体是数组的地址指针array unsafe.Pointer，而Go中数组的地址代表数组结构体的地址。

slice 中得到一块内存地址，array[0]或者unsafe.Pointer(array[0])。

也可以通过地址构造切片

nil切片：指的unsafe.Pointer 为nil

空切片：

创建的指针不为空，len和cap为空

当一个切片的容量满了，就需要扩容了。怎么扩，策略是什么？

如果原来数组切片的容量已经达到了最大值，再想扩容， Go 默认会先开一片内存区域，把原来的值拷贝过来，然后再执行 append() 操作。这种情况对现数组的地址和原数组地址不相同。

从上面结果我们可以看到，如果用 range 的方式去遍历一个切片，拿到的 Value 其实是切片里面的值拷贝,即浅拷贝。所以每次打印 Value 的地址都不变。

由于 Value 是值拷贝的，并非引用传递，所以直接改 Value 是达不到更改原切片值的目的的，需要通过 slice[index] 获取真实的地址。

相关问答

Q1: Go语言 排序与搜索切片

Go语言标准库中提供了sort包对整型，浮点型，字符串型切片进行排序，检查一个切片是否排好序，使用二分法搜索函数在一个有序切片中搜索一个元素等功能。

关于sort包内的函数说明与使用，请查看

在这里简单讲几个sort包中常用的函数

在Go语言中，对字符串的排序都是按照字节排序，也就是说在对字符串排序时是区分大小写的。

二分搜索算法

Go语言中提供了一个使用二分搜索算法的sort.Search(size,fn)方法：每次只需要比较㏒₂n个元素，其中n为切片中元素的总数。

sort.Search(size,fn)函数接受两个参数：所处理的切片的长度和一个将目标元素与有序切片的元素相比较的函数，该函数是一个闭包，如果该有序切片是升序排列，那么在判断时使用 有序切片的元素 = 目标元素。该函数返回一个int值，表示与目标元素相同的切片元素的索引。

在切片中查找出某个与目标字符串相同的元素索引

Q2: go语言中实现切片(slice)的三种方式

定义一个切片，然后让切片去引用一个已经创建好的数组。基本语法如下：

索引1：切片引用的起始元素位

索引2：切片只引用该元素位之前的元素

例程如下：

在该方法中，我们未指定容量cap，这里的值为5是系统定义的。

在方法一中，可以用arr数组名来操控数组中的元素，也可以通过slice切片来操控数组中的元素。切片是直接引用数组，数组是事先存在的，程序员是可见的。

通过 make 来创建切片，基本语法如下：

make函数第三个参数cap即容量是可选的，如果一定要自己注明的话，要注意保证cap≥len。

用该方法可以 指定切片的大小(len)和容量(cap)

例程如下：

由于未赋值系统默认将元素值置为0，即：

数值类型数组：    默认值为 0

字符串数组：       默认值为 ""

bool数组：           默认值为 false

在方法二中，通过make方式创建的切片对应的数组是由make底层维护，对外不可见，即只能通过slice去访问各个元素。

定义一个切片，直接就指定具体数组，使用原理类似于make的方式。

例程如下：

Q3: go语言数组，切片和字典的区别和联系

、数组　

与其他大多数语言类似，Go语言go语言切片分析的数组也是一个元素类型相同go语言切片分析的定长的序列。

（1）数组的创建。

数组有3种创建方式：[length]Type　、[N]Type{value1, value2, ... , valueN}、[...]Type{value1, value2, ... , valueN}　如下：

复制代码代码如下:

func test5() {

var iarray1 [5]int32

var iarray2 [5]int32 = [5]int32{1, 2, 3, 4, 5}

iarray3 := [5]int32{1, 2, 3, 4, 5}

iarray4 := [5]int32{6, 7, 8, 9, 10}

iarray5 := [...]int32{11, 12, 13, 14, 15}

iarray6 := [4][4]int32{{1}, {1, 2}, {1, 2, 3}}

fmt.Println(iarray1)

fmt.Println(iarray2)

fmt.Println(iarray3)

fmt.Println(iarray4)

fmt.Println(iarray5)

fmt.Println(iarray6)

}

结果：

[0 0 0 0 0]

[1 2 3 4 5]

[1 2 3 4 5]

[6 7 8 9 10]

[11 12 13 14 15]

[[1 0 0 0] [1 2 0 0] [1 2 3 0] [0 0 0 0]]

go语言切片分析我们看数组 iarray1，只声明，并未赋值，Go语言帮我们自动赋值为0。再看 iarray2 和 iarray3 ，我们可以看到，Go语言的声明，可以表明类型，也可以不表明类型，var iarray3 = [5]int32{1, 2, 3, 4, 5} 也是完全没问题的。

（2）数组的容量和长度是一样的。cap() 函数和 len() 函数均输出数组的容量（即长度）。如：

复制代码代码如下:

func test6() {

iarray4 := [5]int32{6, 7, 8, 9, 10}

fmt.Println(len(iarray4))

fmt.Println(cap(iarray4))

}

输出都是5。

（3）使用：

复制代码代码如下:

func test7() {

iarray7 := [5]string{"aaa", `bb`, "可以啦", "叫我说什么好", "()"}

fmt.Println(iarray7)

for i := range iarray7 {

fmt.Println(iarray7[i])

}

}

二、切片

Go语言中，切片是长度可变、容量固定的相同的元素序列。Go语言的切片本质是一个数组。容量固定是因为数组的长度是固定的，切片的容量即隐藏数组的长度。长度可变指的是在数组长度的范围内可变。

（1）切片的创建。

切片的创建有4种方式：

1）make ( []Type ,length, capacity )

2) make ( []Type, length)

3) []Type{}

4) []Type{value1 , value2 , ... , valueN }

从3)、4)可见，创建切片跟创建数组唯一的区别在于 Type 前的“ [] ”中是否有数字，为空，则代表切片，否则则代表数组。因为切片是长度可变的。如下是创建切片的示例：

复制代码代码如下:

func test8() {

slice1 := make([]int32, 5, 8)

slice2 := make([]int32, 9)

slice3 := []int32{}

slice4 := []int32{1, 2, 3, 4, 5}

fmt.Println(slice1)

fmt.Println(slice2)

fmt.Println(slice3)

fmt.Println(slice4)

}

输出为：

[0 0 0 0 0]

[0 0 0 0 0 0 0 0 0]

[]

[1 2 3 4 5]

如上，创造了4个切片，3个空切片，一个有值的切片。

（2）切片与隐藏数组：

一个切片是一个隐藏数组的引用，并且对于该切片的切片也引用同一个数组。如下示例，创建了一个切片slice0，并根据这个切片创建了2个切片 slice1 和 slice2：

复制代码代码如下:

func test9() {

slice0 := []string{"a", "b", "c", "d", "e"}

slice1 := slice0[2 : len(slice0)-1]

slice2 := slice0[:3]

fmt.Println(slice0, slice1, slice2)

slice2[2] = "8"

fmt.Println(slice0, slice1, slice2)

}

输出为：

[a b c d e] [c d] [a b c]

[a b 8 d e] [8 d] [a b 8]

可见，切片slice0 、 slice1 和 slice2是同一个底层数组的引用，所以slice2改变了，其他两个都会变。

（3）遍历、修改切片：

复制代码代码如下:

func test10() {

slice0 := []string{"a", "b", "c", "d", "e"}

fmt.Println("\n~~~~~~元素遍历~~~~~~")

for _, ele := range slice0 {

fmt.Print(ele, " ")

ele = "7"

}

fmt.Println("\n~~~~~~索引遍历~~~~~~")

for index := range slice0 {

fmt.Print(slice0[index], " ")

}

fmt.Println("\n~~~~~~元素索引共同使用~~~~~~")

for index, ele := range slice0 {

fmt.Print(ele, slice0[index], " ")

}

fmt.Println("\n~~~~~~修改~~~~~~")

for index := range slice0 {

slice0[index] = "9"

}

fmt.Println(slice0)

}

如上，前三种循环使用了不同的for range循环，当for后面，range前面有2个元素时，第一个元素代表索引，第二个元素代表元素值，使用 “_” 则表示忽略，因为go语言中，未使用的值会导致编译错误。

只有一个元素时，该元素代表索引。

只有用索引才能修改元素。如在第一个遍历中，赋值ele为7，结果没有作用。因为在元素遍历中，ele是值传递，ele是该切片元素的副本，修改它不会影响原本值，而在第四个遍历——索引遍历中，修改的是该切片元素引用的值，所以可以修改。

结果为：

~~~~~~元素遍历~~~~~~

a b c d e

~~~~~~索引遍历~~~~~~

a b c d e

~~~~~~元素索引共同使用~~~~~~

aa bb cc dd ee

~~~~~~修改~~~~~~

[9 9 9 9 9]

（4）、追加、复制切片：

复制代码代码如下:

func test11() {

slice := []int32{}

fmt.Printf("slice的长度为：%d,slice为：%v\n", len(slice), slice)

slice = append(slice, 12, 11, 10, 9)

fmt.Printf("追加后，slice的长度为：%d,slice为：%v\n", len(slice), slice)

slicecp := make([]int32, (len(slice)))

fmt.Printf("slicecp的长度为：%d,slicecp为：%v\n", len(slicecp), slicecp)

copy(slicecp, slice)

fmt.Printf("复制赋值后，slicecp的长度为：%d,slicecp为：%v\n", len(slicecp), slicecp)

}

追加、复制切片，用的是内置函数append和copy，copy函数返回的是最后所复制的元素的数量。

（5）、内置函数append

内置函数append可以向一个切片后追加一个或多个同类型的其他值。如果追加的元素数量超过了原切片容量，那么最后返回的是一个全新数组中的全新切片。如果没有超过，那么最后返回的是原数组中的全新切片。无论如何，append对原切片无任何影响。如下示例：

复制代码代码如下:

func test12() {

slice := []int32{1, 2, 3, 4, 5, 6}

slice2 := slice[:2]

_ = append(slice2, 50, 60, 70, 80, 90)

fmt.Printf("slice为：%v\n", slice)

fmt.Printf("操作的切片：%v\n", slice2)

_ = append(slice2, 50, 60)

fmt.Printf("slice为：%v\n", slice)

fmt.Printf("操作的切片：%v\n", slice2)

}

如上，append方法用了2次，结果返回的结果完全不同，原因是第二次append方法追加的元素数量没有超过 slice 的容量。而无论怎样，原切片slice2都无影响。结果：

slice为：[1 2 3 4 5 6]

操作的切片：[1 2]

slice为：[1 2 50 60 5 6]

操作的切片：[1 2]

Q4: golang 切片在函数传递

背景go语言切片分析： 切片当参数传递时，无法append

原因： go语言中切片是地址传递，test函数添加go语言切片分析的1，2，3后被分配了新的地址，s切片还是指向原来的地址，a和s内存地址不一样

解决方法：推荐方法2

1.在test函数返回新的切片，main函数接受返回结果

Q5: golang-101-hacks(12)——切片作为函数参数传递

注：本文是对 golang-101-hacks 中文翻译。

在Go语言中，函数参数是值传递。使用slice作为函数参数时，函数获取到的是slice的副本:一个指针，指向底层数组的起始地址，同时带有slice的长度和容量。既然各位熟知数据存储的内存的地址，现在可以对切片数据进行修改。让我们看看下面的例子:

In Go, the function parameters are passed by value. With respect to use slice as a function argument, that means the function will get the copies of the slice: a pointer which points to the starting address of the underlying array, accompanied by the length and capacity of the slice. Oh boy! Since you know the address of the memory which is used to store the data, you can tweak the slice now. Let's see the following example:

运行结果如下

由此可见，执行modifyValue函数，切片s的元素发生了变化。尽管modifyValue函数只是操作slice的副本，但是任然改变了切片的数据元素，看另一个例子:

You can see, after running modifyValue function, the content of slice s is changed. Although the modifyValue function just gets a copy of the memory address of slice's underlying array, it is enough!

See another example:

The result is like this:

而这一次，addValue函数并没有修改main函数中的切片s的元素。这是因为它只是操作切片s的副本，而不是切片s本身。所以如果真的想让函数改变切片的内容，可以传递切片的地址:

This time, the addValue function doesn't take effect on the s slice in main function. That's because it just manipulate the copy of the s, not the "real" s.

So if you really want the function to change the content of a slice, you can pass the address of the slice:

运行结果如下

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