Golang Slice

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什么是 Slice

切片是对数组的抽象,提供动态数组的能力。切片的长度是不固定的,随着元素的增加而动态变化。

数组与 Slice 的区别

数组

  • 值类型
  • 长度固定
  • 编译期间检查下标访问越界行为
  • 可以作为 map 的 key

Slice

  • 引用类型
  • 长度可变
  • 运行期间检查下标访问越界行为
  • 不可以作为 map 的 key

适用场景

  • 长度不固定
  • 参数传递

用法示例

var nums []int               // 声明切片
var arr = [3]int{4, 5, 6}    // 初始化数组
nums = append(nums, 1, 2, 3) // 切片追加元素
l := len(nums)               // 获取元素个数
c := cap(nums)               // 获取切片容量
bigger := make([]int, 6)     // 创建指定长度和容量的切片
copy(bigger, nums[:])        // 将 nums 中所有元素拷贝到 bigger 切片中
copy(bigger[3:], arr[:])     // 将 arr 数组转变成切片并拷贝到 bigger 切片从下标 3 开始的地方
fmt.Println(bigger)          // 打印出 [1 2 3 4 5 6]

避坑指南【Bad Case】

  1. append 数据丢失
func main() {
    slice := make([]int, 0)
    slice = append(slice, 1, 2, 3)
    fmt.Println(slice) // 输出: [1 2 3]
    updateSlice(slice, 1, -2)
    fmt.Println(slice) // 输出: [1 -2 3]
    appendSlice(slice, 2)
    fmt.Println(slice) // 输出: [1 -2 3]
}

func updateSlice(slice []int, idx int, val int) {
    slice[idx] = val
    fmt.Println(slice) // 输出: [1 -2 3]
}

func appendSlice(slice []int, val int) {
    slice = append(slice, val) // 扩容
    fmt.Println(slice) // 输出: [1 -2 3 2]
}
  1. 并发 append 数据丢失
func main() {
    slice := make([]int, 0)
    var wg sync.WaitGroup
    var appendSlice = func(val int) {
        slice = append(slice, val)
        wg.Done()
    }
    for i := 0; i < 10; i++ {
        wg.Add(1)
        go appendSlice(i)
    }
    wg.Wait()
    fmt.Printf("len = %d, cap = %d", len(slice), cap(slice)) // len <= 10, cap <= 16
}

数据结构

type slice struct {
    array unsafe.Pointer // 指针指向 heap 区一块连续内存地址
    len   int  // 长度,实际元素个数
    cap   int // 容量,最多元素个数
}
image.png

扩容机制

当 Slice 容量不足以 append 新的元素时,会触发扩容。扩容时会申请一块新的内存空间,然后将旧 Slice 数据拷贝到新 Slice,并 append 新元素。为避免频繁扩容,扩容规则如下:

  1. 当新容量大于 2 倍旧容量时,按实际容量扩容
  2. 否则当旧容量小于 1024 时,按 2 倍容量扩容
  3. 否则按旧容量的 1.25 倍容量扩容

另外,为考虑内存对齐,避免内存浪费,最终的容量可能会基于上面规则计算的值进行微调,具体细节可以阅读源码

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