slice介绍

数组的长度在定义之后无法再次修改;数组是值类型,每次传递都将产生一份副本。显然这种数据结构无法完全满足开发者的真实需求。在初始定义数组时,我们并不知道需要多大的数组,因此我们就需要“动态数组”。在Go里面这种数据结构叫slice,slice并不是真正意义上的动态数组,而是一个引用类型。slice总是指向一个底层array,slice的声明也可以像array一样,只是不需要长度,它是可变长的,可以随时往slice里面加数据。

初看起来,数组切片就像一个指向数组的指针,实际上它拥有自己的数据结构,而不仅仅是个指针。数组切片的数据结构可以抽象为以下3个变量:

1.一个指向原生数组的指针(point):指向数组中slice指定的开始位置;
2.数组切片中的元素个数(len):即slice的长度;
3.数组切片已分配的存储空间(cap):也就是slice开始位置到数组的最后位置的长度。

从底层实现的角度来看,数组切片实际上仍然使用数组来管理元素,基于数组,数组切片添加了一系列管理功能,可以随时动态扩充存放空间,并且可以被随意传递而不会导致所管理的元素被重复复制。

slice声明

声明slice时方括号[]内没有任何数据
声明一个元素类型为int的slice
var mySlice []int    声明两个元素类型为byte的slice   

golang 中的 slice 非常强大,让数组操作非常方便高效。在开发中不定长度表示的数组全部都是 slice 。但是很多同学对 slice 的模糊认识,造成认为golang中的数组是引用类型,结果就是在实际开发中碰到很多坑,以至于出现一些莫名奇妙的问题,数组中的数据丢失了。

下面我们就开始详细理解下 slice ,理解后会对开发出高效的程序非常有帮助。

这个是 slice 的数据结构,它很简单,一个指向真实 array 地址的指针 ptr ,slice 的长度 len 和容量 cap 。

其中 len 和 cap 就是我们在调用 len(slice) 和 cap(slice) 返回的值。

我们来按照 slice 的数据结构定义来解析出 ptr, len, cap

下面写一个完整的程序,尝试把golang中slice的内存区域转换成我们定义的 Slice 进行解析

运行一下查看结果

看到了,golang slice 的memory内容,和自定义的 Slice 的值,还有按照 slice 中的指针指向的内存,就是实际 Array 数据。当修改了 slice 中的len, len(s) 也变了。

接下来结合几个例子,了解下slice一些用法

声明一个Array通常使用 make ,可以传入2个参数,也可传入3个参数,第一个是数据类型,第二个是 len ,第三个是 cap 。如果不穿入第三个参数,则 cap=len ,append 可以用来向数组末尾追加数据。

这是一个 append 的测试

运行结果

看出来了吧,每次cap改变的时候指向array内存的指针都在变化。当在使用 append 的时候,如果 cap==len 了这个时候就会新开辟一块更大内存,然后把之前的数据复制过去。

实际go在append的时候放大cap是有规律的。在 cap 小于1024的情况下是每次扩大到 2 * cap ,当大于1024之后就每次扩大到 1.25 * cap 。所以上面的测试中cap变化是 1, 2, 4, 8

在实际使用中,我们最好事先预期好一个cap,这样在使用append的时候可以避免反复重新分配内存复制之前的数据,减少不必要的性能消耗。

创建切片

运行结果

在一个切片基础上创建新的切片 s1 ,新切片的 ptr 指向的就是 s1[0] 数据的内存地址。可以看到指针地址 0xc820012210 与 0xc820012218 相差 8byte 正好是一个int类型长度,cap也相应的变为4

就写到这里了,总结一下,切片的结构是指向数据的指针,长度和容量。复制切片,或者在切片上创建新切片,切片中的指针都指向相同的数据内存区域。

知道了切片原理就可以在开发中避免出现错误了,希望这篇博客可以给大家带来帮助。也希望大家多多支持脚本之家。