go 深入剖析slice和array [精简版]

以前写过一篇关于 golang 中 slice & array 的介绍，但是我觉得写的太复杂了，很多特性是日常开发中用不到的，今天就来精简一下

本文就挑几个重要的部分来讲

1. Slice 的本质

• slice 是一种特殊的数据结构，如下：

  1 2 3 4 5

  type slice struct { array unsafe.Pointer len int cap int }

• 所以一般声明slice之后，使用 unsafe.Sizeof() 函数打印出来的大小应该是 24 (在64位机器上)

  1 2	slice1 := []int{1, 2, 3, 4, 5} fmt.Println("size of []int is : ", unsafe.Sizeof(slice1)) // 24

2. Array 不是指针

• Go 语言的数组不同于 C/C++ 语言或者其他语言的数组，C/C++ 语言的数组变量是指向数组第一个元素的指针；
• 而 Go 语言的数组是一个值，Go 语言中的数组是值类型，一个数组变量就表示着整个数组。
• 意味着 Go 语言的数组在传递的时候，传递的是原数组的拷贝。
• 如果有必要可以传指针 *[4]int，不过感觉这样用的比较少，毕竟大多是用 slice 😂

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  func modifyArr(arr1 [4]int) { arr1[0] = 23 fmt.Println("in modify arr func, arr = ", arr1) // in modify arr func, arr = [23 2 3 4] } func main() { arr1 := [4]int{1, 2, 3, 4} fmt.Println("before modify, arr = ",arr1) // before modify, arr = [1 2 3 4] modifyArr(arr1) fmt.Println("after modify, arr = ",arr1) // after modify, arr = [1 2 3 4] } ``` ## 3. “切片”现有切片 - 名字起得好，观众少不了 😂 - 通过“切片”`现有切片或数组 (没错，数组也可以切切切)`来形成切片。 通过指定半开放范围来完成切片，其中两个索引用冒号分隔。 例如，表达式b [1：4]创建包括b的元素1到3的切片（得到的切片的索引将是0到2）。 - 注意通过👆上面方法切出来的 `子切片` 和 `原切片` 共享同一个内存空间哦，下面仔细说说 1. 下面的例子中，`b` 的 `len` 和 `cap` 都是6，`b1` 的 `len` 和 `cap` 分别是 2 和 5 2. 这样就有一个特殊的情况：如果向 `b1` append 一个数据，由于 `cap(b1)=5`，这个时候是不会发生扩容的，因此 `b` 也会收到影响 3. 像上面这样切出来的 `子切片` 和 `原切片`，任意一个发生扩容的话，就不会互相影响了 - 感觉上面 `2` 中说的情况可以出一个面试题 😂 ```go b := []byte{'g', 'o', 'l', 'a', 'n', 'g'} // len = 6, cap = 6 b1 = b[1:4] // sharing the same storage as b， len = 2, cap = 5

copy

• 如果不想 子切片 和 原切片 互相作用的话，就直接使用 copy 即可

  1	copy( destSlice, srcSlice []T) int

1
2
3
4

slice1 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
slice2 := []int{5, 4, 3}
copy(slice2, slice1) // 只会复制slice1的前3个元素到slice2中
copy(slice1, slice2) // 只会复制slice2的3个元素到slice1的前3个位置

3. 切片的 nil 值

• 感觉这一块也是知道就行，实际生产过程中涉及不到，面试可能会问（就是那种比较变态的面试官😂）
• slice 有三种状态：零切片、空切片、nil切片。

零切片

• 就是其元素值都是元素类型的零值的切片，如下所示：

  1 2	s := make([]int, 9, 10) fmt.Println(s) // 9 10 [0 0 0 0 0 0 0 0 0]

空切片

• 就是数组指针不为nil，且 slice 的长度为0。
• 空切片可以理解就是切片的长度为0，就是说 slice 没有元素。
• 社区大多数解释空切片为引用底层数组为 zerobase 这个特殊的指针。但是从操作上看空切片所有的表现就是切片长度为0，如果容量也为零底层数组就会指向 zerobase ，这样就不会发生内存分配， 如果容量不会零就会指向底层数据，会有内存分配。

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  var s []int s1 := make([]int, 0) s2 := make([]int, 0, 0) s3 := make([]int, 0, 100) arr := [10]int{} s4 := arr[:0] fmt.Println(*(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s))) // {0 0 0} fmt.Println(s) // [] fmt.Println(s == nil) // true fmt.Println(*(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s1))) // {18438904 0 0} fmt.Println(s1) // [] fmt.Println(s1 == nil) // false fmt.Println(*(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s2))) // {18438904 0 0} fmt.Println(s2) // [] fmt.Println(s2 == nil) // false fmt.Println(*(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s3))) // {824634277888 0 100} fmt.Println(s3) // [] fmt.Println(s3 == nil) // false fmt.Println(*(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s4))) // {824633835680 0 10} fmt.Println(s4) // [] fmt.Println(s4 == nil) // false

• 以上示例中除了 s 其它的 slice 都是空切片，打印出来全部都是 []，s 是nil切片下一小节说。
• 要注意 s1 和 s2 的长度和容量都为0，且引用数组指针都是 18349960， 这点太重要了，因为他们都指向 zerobase 这个特殊的指针，是没有内存分配的。

nil切片

• 就是引用底层数组指针为 nil 的 slice。
• 什么是nil切片，这个名字说明nil切片没有引用任何底层数组，底层数组的地址为nil就是nil切片。
• 上一小节中的 s 就是一个nil切片，它的底层数组指针为0，代表是一个 nil 指针。

总结

• 操作上零切片、空切片和正常的切片都没有任何区别，但是nil切片会多两个特性，一个nil切片等于 nil 值，且进行 json 序列化时其值为 null，nil切片还可以通过赋值为 nil 获得。