本篇文章以问答的形式对 slice 做一个总结,以帮助大家能够整体的理解和掌握slice结构。
其中指定了两个角色,渔夫子和百晓生。渔夫子是Go学堂的老先生,百晓生是Go学堂的小学童。渔夫子:百晓生,golang中的slice是什么,它有什么特点?百晓生:在Golang中,slice是一种可保存一组相同数据类型的数据结构。它和数组的区别是slice的长度和容量是可变的,可以随时往slice中通过append函数增加元素。百晓生:slice的底层结构其实是有一个sliceHeader头,包含len、cap和data指针。data指针指向一个底层的数组。如下:type sliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}
渔夫子:晓生,你知道slice中为什么会有length和cap两个字段,各自的应用场景是什么?
百晓生:slice的length是slice的可见区域,即一个slice的变量只能看到length个元素,即使容量cap大于length,多余的cap对slice也是不可见的。但cap一般是用于在使用append给slice添加元素时用的。当往slice中append元素时,length的长度就会改变,同时如果容量cap已经被分配,则直接添加就好,不用再重新分配新的空间。渔夫子:晓生,那你知道初始化切片的方式都有哪些吗?//方式一
var s []int
//通过make的方式
var s2 = make([]int, 0, 10)
//通过组合字面量方式
var s3 = []int{1, 2, 3}
百晓生:sure。第一种方式是初始化了一个nil切片,第二种方式是初始化后,是容量为10,长度为0的切片。第三种方式是长度和容量都是3的切片,并且有初始化的值。渔夫子:非常好。那什么又是空切片呢?nil切片又是什么呢?百晓生:这个我也知道。空切片就是长度为0的切片。nil切片的长度也是0,所以是空切片的一个特例。但nil切片和非nil的空切片的不同在于nil切片的sliceHeader中的Data指针是nil,而非nil的空切片的Data指针是指向底层数组地址的。所以在判断是否为空切片时,最好是判断切片长度是否为0就可以了。这个你在之前的文章Go常见错误集锦之令人困惑的nil切片和空切片讲过的呀。渔夫子:very good。那本夫子再问你,在使用make初始化切片时,有3个参数。后面两个参数为什么有时候只写1个,有时候又写2个呢?百晓生:这个so easy。make的初始化是这样的:make([]int, length, cap),length是指定的切片的长度,也就是切片的可见元素有多少个。cap是指定的切片的底层数组的最大容量。cap主要是用于预先分配空间,在使用append对切片进行操作时,不用再为新元素重新分配空间了,这样就减少了分配内存的次数,提高了性能。这个难不住我的,嘿嘿。请参考 Go常见错误集锦之不正确的初始化slice方式会降低性能渔夫子:既然提高了append操作。晓生,那你知道在使用append对slice进行操作时需要注意什么吗?渔夫子:哈哈,不知道了吧。那本夫子提醒你一下,在对slice进行切分操作后,再使用append对子切片进行操作....百晓生:噢,对子切片呀。我记起来了。如果对一个切片进行切分后,两个切片的底层数据实际上指向同一个。如果再使用append对子切片进行操作,就有可能对原始的切片数据造成影响。所以可以使用copy获取子切片,或者在使用满切片的表达式来限制子切片的容量,以便在对子切片进行append操作时强制进行内存的重分配,这样就不影响最初的切片了。这节里Go常见错误集锦之append操作slice时的副作用中都讲过的呀。渔夫子:copy,嗯,不错。那你又可曾知道,在使用copy函数时有哪些坑吗?百晓生:哈哈,我当然不会掉坑了。在使用copy函数时,只要注意两个切片中的最小长度就行了。copy函数只会将min(len(dstslice), len(srcslice))个元素拷贝到dstslice中,有时候会是0个,所以这个要特别注意的。怎么样,难不倒我吧。渔夫子:给你一个大大的赞。还有最后一个考题。我们都知道,计算机中的内存资源是有限的。那在使用slice的时候,一不小心就会使内存造成泄露。你知道是哪些场景吗?百晓生:哎呀呀,这个也难不住我。上边提到过,因为在对已有的切片进行切分操作后,两个切片共享了底层的数组,所以,如果在操作一个大容量的切片时,只是切分出一个很小的子切片,那这个切片虽小,但容量依然是原切片的容量,所以如果大量使用的话,就会造成内存浪费,甚至泄露。要想解决这个也很简单,原则只有1个,就是不让子切片和原切片共享底层数组,切断他们的联系就行。请参考切片使用不当会造成内存泄漏的那些场景节。
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