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golang中的切片(一)
2023-07-23 13:29:45 】 浏览:44
Tags:golang

索引:https://waterflow.link/articles/1666277946416

在go中切片的底层是数组,所以切片的数据连续存储在数组的数据结构中。如果底层的数组满了,切片还需要添加元素的话,底层数组就需要扩容。如果底层数组几乎为空时,就会缩容。

在切片内部其包含一个指向底部数组的指针、切片的长度、切片的容量。长度是指切片包含的元素树,容量底层数组中的元素数。

我们先看个例子:

s := make([]int, 2, 4)

我们初始化一个长度为2,容量为4的切片。长度是必选的,容量可选。当不指定容量时,容量和长度相同,也就是底层数组的长度。
http://image-1313007945.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/image/1666278007.png

因为长度为2,所以go只初始化了2个元素。我们可以打印下看下结果:

package main

import "fmt"

func main() {
	s := make([]int, 2, 4)
	fmt.Printf("s:%v,len(s):%d,cap(s):%d\n",
		s, len(s), cap(s))
}
go run 4.go
s:[0 0],len(s):2,cap(s):4

下面我们把s[1]设置为1,所以s的第二个元素会被更新为1,s的长度和容量不会变化
http://image-1313007945.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/image/1666278035.png

我们看下执行结果:

package main

import "fmt"

func main() {
	s := make([]int, 2, 4)
	s[1] = 1
	fmt.Printf("s:%v,len(s):%d,cap(s):%d\n",
		s, len(s), cap(s))
}
go run 4.go
s:[0 1],len(s):2,cap(s):4

但是当我们设置s[2] = 1时会报错,像下面这样:

go run 4.go
panic: runtime error: index out of range [2] with length 2

但是我们的容量是4,也就是底层数组还有2个空闲元素。那我们该如何给剩下的元素赋值呢?

我们可以使用go的内置函数append,他可以将元素追加到切片的末尾。它可以追加一个元素到切片末尾:

s = append(s, 1)

也可以追加多个元素到切片末尾:

s = append(s, 1, 2)
s = append(s, []int{1, 2}...)

还有一种比较特殊的情况,将字符串追加到字节切片末尾:

s = append([]byte("hello"), "world"...)

现在我们执行append(s, 2),将元素2追加到s[1]后面,我们会得到下面的结果
http://image-1313007945.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/image/1666278054.png

切片的长度变成了3,容量还是4:

package main

import "fmt"

func main() {
	s := make([]int, 2, 4)
	s[1] = 1
	s = append(s, 2)
	fmt.Printf("s:%v,len(s):%d,cap(s):%d\n",
		s, len(s), cap(s))
}
go run 4.go
s:[0 1 2],len(s):3,cap(s):4

现在我们如果直接添加3个元素进去,像下面这样:

s = append(s, 1, 2, 3)

我们会得到下面的结果:

package main

import "fmt"

func main() {
	s := make([]int, 2, 4)
	s[1] = 1
	s = append(s, 2)
	s = append(s, 1, 2, 3)
	fmt.Printf("s:%v,len(s):%d,cap(s):%d\n",
		s, len(s), cap(s))
}
go run 4.go
s:[0 1 2 1 2 3],len(s):6,cap(s):8

我们发现现在元素的长度变成了6个,这个很好理解,因为我们总共添加了6个元素。但是切片的容量为什么会是8呢?

这是因为当我们添加第5个元素时,发现已经超过切片的容量了。这个时候会触发扩容,会将容量加倍,然后复制所有元素创建另一个数组。然后会把剩下的2和3插进去。
http://image-1313007945.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/image/1666278070.png

扩容机制:如果不到1024个元素,会成倍扩容;超过1024个元素,按25%扩容

切片中还提供了一种半开区间的赋值方式,保留第一个索引,排除第二个索引,像下面这样:

package main

import "fmt"

func main() {
	s := make([]int, 2, 4)
	s[1] = 1
	s = append(s, 2)
	s = append(s, 1, 2, 3)
	fmt.Printf("s:%v,len(s):%d,cap(s):%d\n",
		s, len(s), cap(s))
	s2 := s[1:2] // 这里重新赋值给s2
	fmt.Printf("s2:%v,len(s2):%d,cap(s2):%d\n",
		s2, len(s2), cap(s2))
}
go run 4.go
s:[0 1 2 1 2 3],len(s):6,cap(s):8
s2:[1],len(s2):1,cap(s2):7

切片s和s2此时是引用同一个底层数组的,但是由于s2是从1开始,所以容量变成了7
http://image-1313007945.cos.ap-nanjing.myqcloud.com/image/1666278089.png

这时如果我们修改了s2[0]或者s[1],实际上他们指向的是底层数组的同一个元素。所以s2[0]或者s[1]都会被修改掉。

package main

import "fmt"

func main() {
	s := make([]int, 2, 4)
	s[1] = 1
	s = append(s, 2)
	s = append(s, 1, 2, 3)
	s2 := s[1:2]
	s2[0] = 8 // 这里
	fmt.Printf("修改俩切片指向的同一个元素:s:%v,len(s):%d,cap(s):%d)----s2:%v,len(s2):%d,cap(s2):%d\n",
		s, len(s), cap(s), s2, len(s2), cap(s2))
}
go run 4.go
修改俩切片指向的同一个元素:s:[0 8 2 1 2 3],len(s):6,cap(s):8)----s2:[8],len(s2):1,cap(s2):7

接着我们继续往s2中插入一个元素,看看会发生什么:

package main

import "fmt"

func main() {
	s := make([]int, 2, 4)
	s[1] = 1
	s = append(s, 2)
	s = append(s, 1, 2, 3)
	s2 := s[1:2]
	s2[0] = 8
	// 插入元素6
	s2 = append(s2, 6)
	fmt.Printf("往s2插入一个元素:s:%v,len(s):%d,cap(s):%d----s2:%v,len(s2):%d,cap(s2):%d\n",
		s, len(s), cap(s), s2, len(s2), cap(s2))
}
go run 4.go
往s2插入一个元素:s:[0 8 6 1 2 3],len(s):6,cap(s):
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