Slice常見操作及底層原理實(shí)現(xiàn)
一 什么是Slice
- slice（切片）是一種數(shù)組結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于是一個(gè)動(dòng)態(tài)的數(shù)組，可以按需自動(dòng)增長和縮小。
- 那么為什么需要slice呢？
- 在GO語言中，數(shù)組是一個(gè)值，在進(jìn)行傳參和賦值操作時(shí)，都會(huì)將數(shù)組拷貝一份，當(dāng)數(shù)組較大時(shí)耗費(fèi)較多資源；使用數(shù)組的指針會(huì)較為麻煩
- slice是引用類型，傳參時(shí)不需要再用到指針；slice本質(zhì)上是數(shù)組的指針，所以傳參時(shí)不需要拷貝數(shù)組，耗費(fèi)較??；可以動(dòng)態(tài)改變數(shù)組大小，使用更加的方便
二 Slice的常用操作
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slice的創(chuàng)建
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a. 使用內(nèi)置的make函數(shù)
//只指定長度，則默認(rèn)容量和長度相等 //容量的定義在后面解釋 slice := make([]string, 5) //指定長度和容量，容量不能小于長度 slice = make([]string, 3, 5) -
b. 使用切片字面量
//其長度和容量都是3 s1 := []string{"dog", "cat", "bear"} //使用索引聲明切片 //下面創(chuàng)建了一個(gè)長度為100的切片 s2 := []int{99: 0} -
c. nil和空切片
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聲明時(shí)不做任何初始化就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)nil切片
var slice []int //new 產(chǎn)生的是指針，需要用* slice := *new([]int) -
聲明空切片
//使用make s1 := make([]int, 0) //使用切片字面量 s2 := []int{} -
空切片與nil切片的區(qū)別:
- nil切片=nil, 而空切片！=nil，在使用切片進(jìn)行邏輯運(yùn)算時(shí)盡量不要使用空切片
- 空切片指針指向一個(gè)特殊的zerobase地址，而nil為0
- 在JSON序列化有區(qū)別：nill切片為{“values":null}, 而空切片為{"value" []}
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增加元素
- 使用內(nèi)置函數(shù)append添加元素
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復(fù)制切片
- 使用copy
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刪除元素，內(nèi)置沒有提供，下面簡單實(shí)現(xiàn)一下:
func deleteSlice(index int, s []int) []int{ s1 := s[:index] s1 = append(s1, s[index+1:]...) return s1 }
三 slice底層實(shí)現(xiàn)
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切片是基于數(shù)組實(shí)現(xiàn)的，是數(shù)組的抽象，因此底層的內(nèi)存是連續(xù)的，效率較高，效率非常高，還可以通過索引獲得數(shù)據(jù)，可以迭代以及垃圾回收優(yōu)化的好處。切片對象本身的很小，是因?yàn)樗侵挥?個(gè)字段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：一個(gè)是指向底層數(shù)組的指針，一個(gè)是切片的長度，一個(gè)是切片的容量。這3個(gè)字段，就是Go語言操作底層數(shù)組的元數(shù)據(jù)。查看其源碼如下：
type notInHeapSlice struct { array *notInHeap //底層數(shù)組的指針 len int //切片的長度 cap int //切片的容量 }slice底層結(jié)構(gòu).png
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關(guān)于容量與長度：
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a. 長度：slice當(dāng)前元素個(gè)數(shù)
? 容量：底層數(shù)組的空間，當(dāng)容量不足時(shí)會(huì)開辟新的數(shù)組空間，避免頻繁開辟內(nèi)存空間
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b. 計(jì)算：對于底層數(shù)組容量是k的切片slice[i,j]來說
- 長度：j-i
- 容量：k-i
c. 數(shù)組索引不能超過長度
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切片增長會(huì)改變長度，容量不一定，需要看可用容量，當(dāng)容量不足時(shí)會(huì)分配一個(gè)新的底層數(shù)組，將現(xiàn)有的值復(fù)制到新數(shù)組再添加新的值。
s := make([]int, 0, 5) t := append(s, 1,2,3) fmt.Printf("before_arr_s = %p\n", s) fmt.Println(t) fmt.Printf("before_arr_t = %p\n", t) t = append(t, 1,2,3) fmt.Println(s) fmt.Printf("after_arr_s = %p\n", s) fmt.Println(t) fmt.Printf("after_arr_t = %p\n", t) -------------------------- [] before_arr_s = 0xc000078030 [1 2 3] before_arr_t = 0xc000078030 [] after_arr_s = 0xc000078030 [1 2 3 1 2 3] //當(dāng)?shù)诙翁砑釉貢r(shí)超過了容量限制，于是重新開辟了數(shù)組，查看地址發(fā)現(xiàn)的確發(fā)生了改變 after_arr_t = 0xc00008c000
四 拓展：三個(gè)索引的切片
第三個(gè)索引可以限定容量。對于slice[i:j:k]，長度=j-i，容量=k-i
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在創(chuàng)建切片時(shí)設(shè)置切片的容量和長度一樣，可以強(qiáng)制讓新切片的第一個(gè)append操作創(chuàng)建新的底層數(shù)組，與原有的底層數(shù)組分類。保持?jǐn)?shù)組的簡潔，更加的安全。
- a. 若不限定分片的容量，直接append的話可能會(huì)覆蓋底層數(shù)組，從而影響到其他切片，出現(xiàn)奇怪的bug
func main(){ b := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6} c := b[: 2] c = append(c, 7) fmt.Println(b) fmt.Println(c) } ---------------------- //b切片被c影響 [1 2 7 4 5 6] [1 2 7]- b. 在使用切片時(shí)限定容量可以避免上述情況
func main(){ b := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6} c := b[: 2:2] c = append(c, 7) fmt.Println(b) fmt.Println(c) } ------------------ //在使用切片時(shí)限定容量，c切片append時(shí)開辟了新的數(shù)組，不影響原數(shù)組上的切片 [1 2 3 4 5 6] [1 2 7]
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