GO 切片實力踩坑

go 語言的切片這兩天用了用, 可以支援切割陣列的中間部分. 但今天使用中, 出了 bug, 查了半天, 發現是切片的問題, 簡單寫個 demo 復現當時的情況:

package main
import "fmt"
func main() 
b := a[2:4]
b[0] = 9
fmt.println(a)
}

你以為輸出的是什麼? 來, 看結果:

[1 2 9 4 5]

懵沒懵?? 這是怎麼回事呢?

(我用個語言怎麼老踩坑, 笨的一x)

看這段 go **的輸出, 我們在修改b陣列第乙個元素值的時候,a陣列的第三個元素修改了, 這兩個有什麼聯絡嗎? 仔細看,b陣列在切的時候, 切的不就是a陣列第三第四的元素嗎? 如此看來,b[0]不正對應a[2]嗎?

大膽假設: **go 中對陣列進行切割, 並不會切乙個新的陣列出來, 而是仍然使用原陣列, 只是修改下陣列的首位址和長度. **

驗證:

package main
import "fmt"
func main() 
b := a[2:4]
b[0] = 9
fmt.printf("%p\n", &a[2])
fmt.printf("%p\n", &b[0])
}

列印出來的位址完全一致, 印證了之前的猜想, 果然是乙個陣列. 同時修改a陣列, 也會影響到b陣列.

那可不可以對b陣列越界訪問, 訪問a陣列的值呢? 不行, go 會對陣列進行越界檢查.

檢視文件後發現, go 切片的內部實現是這樣的包含了三個欄位. 其中各欄位含義如下:

陣列首位址指標: 指向底層陣列的首位址(這個是真正的陣列)

陣列長度: 陣列當前已經使用的長度

陣列容量: 陣列已分配記憶體的總長度, 比陣列長度多出的部分, 是占用記憶體還沒有使用的.

如此看來, 對其進行切割, 並不會整個複製, 對於大切片的操作就顯得很友好了, 畢竟共享底層陣列, 只需要建立很少的資料就可以了. 只是要注意陣列的同步修改問題.

這麼看來, 貌似也可以解釋為什麼叫切片了. **切片就是將底層的陣列切出一部分來, 而不會建立新的陣列. **

切片是有容量的, 那上面的切片b的容量是多少呢? 我看了一下: 長度是2, 容量是3.

go 的切片在容量足夠的時候, 是不會動態擴容的. (擴容會建立更大容量新的陣列並複製原陣列資料). 那也就是說, 如果我向b追加資料, 就可以影響到原陣列的後面的資料了??

試一發:

package main
import "fmt"
func main() 
b := a[2:4]
fmt.println(b)
fmt.println(a)
}

果然, 容量允許的話, 追加操作使用的仍然是原始陣列.

所以:切片的容量其實是底層陣列的容量

同時, 有了之前對 go 的了解, 知道 go 所有的函式都是以傳遞副本值的方式進行, 傳遞切片也一樣, 而切片的結構體包含(陣列指標, 長度, 容量)三個元素, 底層陣列並不屬於值本身, 所以切片在函式間傳遞的複製成本很小, 而且函式對切片的修改也會反應到底層陣列上. 同理可得, 如果在函式中對切片執行了擴容操作, 那改動就不會影響原資料, 因為擴容後操作的是新的陣列了.

ok. 切片到這裡就結束了, 簡單說就是陣列上面再套一層. 切片的切片共享底層陣列.

最後說一句, go 建立陣列和切片的方式(陣列和切片是不同的資料結構):

// 方括號為空, 建立的是切片型別
a := int
// 方括號指定長度, 建立的是真正的陣列型別
b := [2]int{}

至此, 對 go 的切片有了全新的認識. 在使用切片的時候, 需要特別注意, 切片的擷取與原物件共享底層陣列, 在資料修改時要特別注意.

如果需要乙個安全的可修改的切片, 可以使用copy函式複製乙個全新的陣列出來, 與原陣列分離就可以了.

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Go 切片使用繞坑指南

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