在閱讀Go語(yǔ)言圣經(jīng)時(shí)，一直對(duì)數(shù)組和切片的使用場(chǎng)景好奇，不明白為什么推薦使用切片來(lái)代替數(shù)組。希望能通過(guò)一些梳理，能更好的理解切片和數(shù)組，找到他們合適的使用場(chǎng)景。

切片與數(shù)組

關(guān)于切片和數(shù)組怎么選擇，我們來(lái)討論下這個(gè)問(wèn)題。

在Go中，數(shù)組是值類型，賦值和函數(shù)傳參都會(huì)復(fù)制整個(gè)數(shù)組數(shù)據(jù)。

func main() {
    a := [2]int{100, 200}
    // 賦值
    var b = a
    fmt.Printf("a : %p , %v\n", &a, a)
    fmt.Printf("b : %p , %v\n", &b, b)
    // 函數(shù)傳參
    f(a)
    f(b)
}
func f(array [2]int) {
    fmt.Printf("array : %p , %v\n", &array, array)
}

輸出結(jié)果：

a : 0xc0000180a0 , [100 200]
b : 0xc0000180b0 , [100 200]
array : 0xc0000180f0 , [100 200]
array : 0xc000018110 , [100 200]

可以看到，四個(gè)內(nèi)存地址都不相同，印證了前面的說(shuō)法。當(dāng)數(shù)組數(shù)據(jù)量達(dá)到百萬(wàn)級(jí)別時(shí)，復(fù)制數(shù)組會(huì)給內(nèi)存帶來(lái)巨大的壓力，那能否通過(guò)傳遞指針來(lái)解決呢?

func main() {
    a := [1]int{100}
    f1(&a)
    fmt.Printf("array : %p , %v\n", &a, a)
}
func f1(p *[1]int) {
    fmt.Printf("f1 array : %p , %v\n", p, *p)
    (*p)[0] += 100
}

輸出結(jié)果：

f1 array : 0xc0000b0008 , [100]
array : 0xc0000b0008 , [200]

可以看到，數(shù)組指針可以實(shí)現(xiàn)我們想要的效果，解決了復(fù)制數(shù)組帶來(lái)的內(nèi)存問(wèn)題，不過(guò)函數(shù)接收的指針來(lái)自值拷貝，相對(duì)來(lái)說(shuō)沒(méi)有切片那么靈活。

func main() {
    a := [1]int{100}
    f1(&a)
    // 切片
    b := a[:]
    f2(&b)
    fmt.Printf("array : %p , %v\n", &a, a)
}
func f1(p *[1]int) {
    fmt.Printf("f1 array : %p , %v\n", p, *p)
    (*p)[0] += 100
}
func f2(p *[]int) {
    fmt.Printf("f2 array : %p , %v\n", p, *p)
    (*p)[0] += 100
}
//輸出結(jié)果
f1 array : 0xc000018098 , [100]
f2 array : 0xc00000c030 , [200]
array : 0xc000018098 , [300]

可以看到，切片的指針和原來(lái)數(shù)組的指針是不同的。

總結(jié)

通常來(lái)說(shuō)，使用數(shù)組進(jìn)行參數(shù)傳遞會(huì)消耗較多內(nèi)存，采用切片可以避免此問(wèn)題。切片是引用傳遞，不會(huì)占用較多內(nèi)存，效率更高一些。

切片的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

切片在編譯期是 cmd/compile/internal/types/type.go 包下的Slice類型，而它的運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)位于 reflect.SliceHeader

type SliceHeader struct {
        Data uintptr // 指向數(shù)組的指針
        Len  int    // 當(dāng)前切片的長(zhǎng)度
        Cap  int    // 當(dāng)前切片的容量，cap 總是 >= len
}
// 占用24個(gè)字節(jié)
fmt.Println(unsafe.Sizeof(reflect.SliceHeader{}))

切片是對(duì)數(shù)組一個(gè)連續(xù)片段的引用，這個(gè)片段可以是整個(gè)數(shù)組，也可以是數(shù)組的一部分。切片的長(zhǎng)度可以在運(yùn)行時(shí)修改，最小為0，最大為關(guān)聯(lián)數(shù)組的長(zhǎng)度，切片是一個(gè)長(zhǎng)度可變的動(dòng)態(tài)窗口。

創(chuàng)建切片

使用make

slice := make([]int, 4, 6)

內(nèi)存空間申請(qǐng)了6個(gè)int類型的內(nèi)存大小。由于len=4，所以后面2個(gè)空間暫時(shí)無(wú)法訪問(wèn)到，但是容量是存在的。此時(shí)數(shù)組里每個(gè)變量都=0。

字面量

slice := []int{0, 1, 2}

nil切片和空切片

// nil 切片
var s []int
// 空切片 
s2 := make([]int, 0)
s3 := []int{}

空切片和 nil 切片的區(qū)別在于，空切片指向的地址不是nil，指向的是一個(gè)內(nèi)存地址，但是它沒(méi)有分配任何內(nèi)存空間，即底層元素包含0個(gè)元素。

func main() {
    var s []int
    s2 := []int{}
    s3 := make([]int, 0)
    fmt.Println(s == nil)
    fmt.Println(s2 == nil)
    fmt.Println(s3 == nil)
}
// 輸出結(jié)果
true
false
false

簡(jiǎn)單說(shuō)，nil切片指針值為nil；而空切片的指針值不為nil，

需要說(shuō)明的一點(diǎn)是，不管是使用 nil 切片還是空切片，對(duì)其調(diào)用內(nèi)置函數(shù) append，len 和 cap 的效果都是一樣的。

但使用append時(shí)要注意：

• 如果append追加的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于等于cap-len，只做一次數(shù)據(jù)拷貝。
• 如果append追加的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度大于cap-len，則會(huì)分配一塊更大的內(nèi)存，然后把原數(shù)據(jù)拷貝過(guò)來(lái)，再進(jìn)行追加。

特別當(dāng)我們需要構(gòu)建一個(gè)切片，是從原有切片復(fù)制而來(lái)時(shí)，要注意值覆蓋問(wèn)題。

func main() {
    s1 := []int{0, 1, 2, 3} // 先定義一個(gè)現(xiàn)有切片
    s2 := s1[0:1]           // 復(fù)制現(xiàn)有的切片
    s2 = append(s2, 100)
    fmt.Print(s1)
}

輸出結(jié)果

[0 100 2 3]

原因還是切片本質(zhì)上是數(shù)組的一個(gè)動(dòng)態(tài)窗口，當(dāng)cap夠用時(shí)，不會(huì)新開(kāi)辟內(nèi)存空間進(jìn)行復(fù)制，此時(shí)對(duì)數(shù)組的任何修改，都會(huì)對(duì)其他代理此數(shù)組的切片產(chǎn)生連帶影響。

到此這篇關(guān)于初探Golang數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之Slice的使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Go Slice內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！