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golang2021数据格式(20)数组与切片差异

nixiaole 2024-11-10 12:31:21 知识剖析 18 ℃

slice 的底层数据是数组，slice 是对数组的封装，它描述一个数组的片段。两者都可以通过下标来访问单个元素。

数组是定长的，长度定义好之后，不能再更改。在 Go 中，数组是不常见的，因为其长度是类型的一部分，限制了它的表达能力，比如 [3]int 和 [4]int 就是不同的类型。

而切片则非常灵活，它可以动态地扩容。切片的类型和长度无关。

数组就是一片连续的内存， slice 实际上是一个结构体，包含三个字段：长度、容量、底层数组。

1
? ? 2
? ? 3
? ? 4
? ? 5
? ? 6

// runtime/slice.go
? ? type slice struct {
? ? ??????? array unsafe.Pointer // 元素指针
? ? ??????? len?? ? int // 长度
? ? ??????? cap?? ? int // 容量
? ? }

slice 的数据结构如下：

注意，底层数组是可以被多个 slice 同时指向的，因此对一个 slice 的元素进行操作是有可能影响到其他 slice 的。

【引申1】 [3]int 和 [4]int 是同一个类型吗？

不是。因为数组的长度是类型的一部分，这是与 slice 不同的一点。

【引申2】下面的代码输出是什么？

?1
? ? ?2
? ? ?3
? ? ?4
? ? ?5
? ? ?6
? ? ?7
? ? ?8
? ? ?9
? ? 10
? ? 11
? ? 12
? ? 13
? ? 14
? ? 15
? ? 16
? ? 17
? ? 18

package main

import "fmt"

func ? main() {
? ? ??????? slice := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
? ? ??????? s1 := slice[2:5]
? ? ??????? s2 := s1[2:6:7]

s2 = append(s2, 100)
? ? ??????? s2 = append(s2, 200)

s1[2] = 20

fmt.Println(s1)
? ? ??????? fmt.Println(s2)
? ? ??????? fmt.Println(slice)
? ? }

结果：

1
? ? 2
? ? 3

[2 3 20]
? ? [4 5 6 7 100 200]
? ? [0 1 2 3 20 5 6 7 100 9]

s1 从 slice 索引2（闭区间）到索引5（开区间，元素真正取到索引4），长度为3，容量默认到数组结尾，为8。 s2 从 s1 的索引2（闭区间）到索引6（开区间，元素真正取到索引5），容量到索引7（开区间，真正到索引6），为5。

接着，向 s2 尾部追加一个元素 100：

1	s2 = append(s2, 100)

s2 容量刚好够，直接追加。不过，这会修改原始数组对应位置的元素。这一改动，数组和 s1 都可以看得到。

再次向 s2 追加元素200：

1	s2 = append(s2, 100)

这时，s2 的容量不够用，该扩容了。于是，s2 另起炉灶，将原来的元素复制新的位置，扩大自己的容量。并且为了应对未来可能的 append 带来的再一次扩容，s2 会在此次扩容的时候多留一些 buffer，将新的容量将扩大为原始容量的2倍，也就是10了。

最后，修改 s1 索引为2位置的元素：

1	s1[2] = 20

这次只会影响原始数组相应位置的元素。它影响不到 s2 了，人家已经远走高飞了。

再提一点，打印 s1 的时候，只会打印出 s1 长度以内的元素。所以，只会打印出3个元素，虽然它的底层数组不止3个元素。

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