golang slice 詳解

一.數組切片的使用:

func main() {
	//1.基於數組創建數組切片
	var array [10]int = [10]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}
	var slice = array[1:7] //array[startIndex:endIndex] 不包含endIndex
	//2.直接創建數組切片
	slice2 := make([]int, 5, 10)
	//3.直接創建並初始化數組切片
	slice3 := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}
	//4.基於數組切片創建數組切片
	slice5 := slice3[:4]
	//5.遍歷數組切片
	for i, v := range slice3 {
		fmt.Println(i, v)
	}
	//6.len()和cap()
	var len = len(slice2) //數組切片的長度
	var cap = cap(slice)  //數組切片的容量
	fmt.Println("len(slice2) =", len)
	fmt.Println("cap(slice) =", cap)
	//7.append() 會生成新的數組切片
	slice4 := append(slice2, 6, 7, 8)
	slice4 = append(slice4, slice3...)
	fmt.Println(slice4)
	//8.copy() 如果進行操作的兩個數組切片元素個數不一致，將會按照個數較小的數組切片進行復制
	copy(slice2, slice3) //將slice3的前五個元素複製給slice2
	fmt.Println(slice2, slice3)
}

二.數組切片數據結構分析:

數組切片slice的數據結構如下，一個指向真實array地址的指針ptr，slice的長度len和容量cap

// slice 數據結構
type slice struct {
	array unsafe.Pointer 
	len   int            
	cap   int            
}

當傳參時，函數接收到的參數是數組切片的一個複製，雖然兩個是不同的變量，但是它們都有一個指向同一個地址空間的array指針，當修改一個數組切片時，另外一個也會改變，所以數組切片看起來是引用傳遞，其實是值傳遞。

三.append()方法解析：

3.1 數組切片不擴容的情況

運行以下代碼思考一個問題：s1和s2是指向同一個底層數組嗎？

func main() {
	array := [20]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	s1 := array[:5]
	s2 := append(s1, 10)
	fmt.Println("s1 =", s1)
	fmt.Println("s2 =", s2)
	s2[0] = 0
	fmt.Println("s1 =", s1)
	fmt.Println("s2 =", s2)
}

輸出結果：

s1 = [1 2 3 4 5]

s2 = [1 2 3 4 5 10]
s1 = [0 2 3 4 5]
s2 = [0 2 3 4 5 10]
由第一行和第二行結果看來，似乎這是指向兩個不同的數組；但是當修改了s2，發現s1也跟着改變了，這又表明二者是指向同一個數組。到底真相是怎樣的呢？

運行以下代碼：

import (
	"fmt"
	"unsafe"
)

type Slice struct {
	ptr unsafe.Pointer // Array pointer
	len int            // slice length
	cap int            // slice capacity
}

func main() {
	array := [20]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	s1 := array[:5]
	s2 := append(s1, 10)
	s2[0] = 0
	// 把slice轉換成自定義的 Slice struct
	slice1 := (*Slice)(unsafe.Pointer(&s1))
	fmt.Printf("ptr:%v len:%v cap:%v \n", slice1.ptr, slice1.len, slice1.cap)
	slice2 := (*Slice)(unsafe.Pointer(&s2))
	fmt.Printf("ptr:%v len:%v cap:%v \n", slice2.ptr, slice2.len, slice2.cap)
}

輸出結果：

ptr:0xc04205e0a0 len:5 cap:20 
ptr:0xc04205e0a0 len:6 cap:20

由結果可知：ptr指針存儲的是數組中的首地址的值，並且這兩個值相同，所以s1和s2確實是指向同一個底層數組。但是，這兩個數組切片的元素不同，這個可以根據首地址和數組切片長度len來確定不同的數組切片應該包含哪些元素，因爲s1和s2雖然指向同一個底層數組，但是二者的len不同。通過這個demo，也驗證了數組切片傳參方式也是值傳遞。
3.2 數組切片擴容的情況：

運行以下代碼，思考與不擴容情況的不同之處，以及爲什麼

func main() {
	s1 := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	s2 := append(s1, 10)
	fmt.Println("s1 =", s1)
	fmt.Println("s2 =", s2)
	s2[0] = 0
	fmt.Println("s1 =", s1)
	fmt.Println("s2 =", s2)
}

輸出結果：

s1 = [1 2 3 4 5 6 7 8 9]
s2 = [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
s1 = [1 2 3 4 5 6 7 8 9]
s2 = [0 2 3 4 5 6 7 8 9 10] 

根據結果我們發現，修改s2後，s1並未改變，這說明當append()後，s1和s2並未指向同一個底層數組，這又是爲什麼呢？

同樣，我們接着運行以下代碼：

import (
	"fmt"
	"unsafe"
)

type Slice struct {
	ptr unsafe.Pointer // Array pointer
	len int            // slice length
	cap int            // slice capacity
}

func main() {
	s1 := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	s2 := append(s1, 10)
	fmt.Println("s1 =", s1)
	fmt.Println("s2 =", s2)
	s2[0] = 0
	fmt.Println("s1 =", s1)
	fmt.Println("s2 =", s2)
	// 把slice轉換成自定義的 Slice struct
	slice1 := (*Slice)(unsafe.Pointer(&s1))
	fmt.Printf("ptr:%v len:%v cap:%v \n", slice1.ptr, slice1.len, slice1.cap)
	slice2 := (*Slice)(unsafe.Pointer(&s2))
	fmt.Printf("ptr:%v len:%v cap:%v \n", slice2.ptr, slice2.len, slice2.cap)
}

輸出結果：

s1 = [1 2 3 4 5 6 7 8 9]
s2 = [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
s1 = [1 2 3 4 5 6 7 8 9]
s2 = [0 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
ptr:0xc04207a000 len:9 cap:9 
ptr:0xc04207c000 len:10 cap:18 
由結果可知：append()後，s1和s2確實指向了不同的底層數組，並且二者的數組容量cap也不相同了。過程是這樣的:當append()時，發現數組容量不夠用，於是開闢了新的數組空間，cap變爲原來的兩倍，s2指向了這個新的數組，所以當修改s2時，s1不受影響

有參考這篇文章：http://www.cnblogs.com/hutusheng/p/5492418.html?hmsr=studygolang.com&utm_medium=studygolang.com&utm_source=studygolang.com