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淺談Go切片的值修改是否會覆蓋數組的值?_Golang

作者：wichandy ? 更新時間： 2022-04-14 編程語言

切片與數組

數組

數組是具有相同 唯一類型 的一組以編號且長度固定的數據項序列

數組聲明

var identifier [len]type

切片

切片（slice）是對數組一個連續片段的引用，切片是一個引用類型，切片是一個指針。

切片是一個長度可變的數組。

切片聲明

var identifier []type

切片初始化

var slice1 []type = arr[start:end]

切片的值修改

修改切片的值覆蓋數組的值

代碼

package main

import "fmt"

func main() {
? arr := [5]int{1,2,3,4,5}
? fmt.Printf("slice modification before: array=%v len=%d cap=%d\n", arr, len(arr), cap(arr))
??
? s := arr[0:3]
? fmt.Printf("len=%d cap=%d ptr=%p slice=%v\n", len(s), cap(s), s, s)
? s = append(s, 6,10)?
??
? fmt.Printf("len=%d cap=%d ptr=%p slice=%v\n", len(s), cap(s), s, s)
? fmt.Printf("slice modification: array=%v len=%d cap=%d\n", arr, len(arr), cap(arr))
}

結果

slice modification before: array=[1 2 3 4 5] len=5 cap=5
len=3 cap=5 ptr=0xc00000c300 slice=[1 2 3]
len=5 cap=5 ptr=0xc00000c300 slice=[1 2 3 6 10]
slice modification: array=[1 2 3 6 10] len=5 cap=5

由于未超出底層數組的容量，地址不變，數組還是原來的數組，所以修改切片會覆蓋數組的值。

修改切片不覆蓋數組的值

代碼

package main

import "fmt"

func main() {
? arr := [5]int{1,2,3,4,5}
? fmt.Printf("slice modification before: array=%v len=%d cap=%d\n", arr, len(arr), cap(arr))
??
? s := arr[0:3]
? fmt.Printf("len=%d cap=%d ptr=%p slice=%v\n", len(s), cap(s), s, s)
? s = append(s, 6,10,11)?
??
? fmt.Printf("len=%d cap=%d ptr=%p slice=%v\n", len(s), cap(s), s, s)
? fmt.Printf("slice modification: array=%v len=%d cap=%d\n", arr, len(arr), cap(arr))
}

結果

slice modification before: array=[1 2 3 4 5] len=5 cap=5
len=3 cap=5 ptr=0xc00000c300 slice=[1 2 3]
len=6 cap=10 ptr=0xc0000141e0 slice=[1 2 3 6 10 11]
slice modification: array=[1 2 3 4 5] len=5 cap=5

超出底層數組的容量，地址變了，會分配一個新的數組，返回的切片指向這個新數組，舊的數組的值未被修改。

切片的擴容機制

切片小數1024

代碼

package main

import "fmt"

func main() {
? arr := [5]int{1,2,3,4,5}
??
? s := arr[0:3]
? fmt.Printf("len=%d cap=%d ptr=%p slice=%v\n", len(s), cap(s), s, s)
? s = append(s, 6,10,11)?
??
? fmt.Printf("len=%d cap=%d ptr=%p slice=%v\n", len(s), cap(s), s, s)
}

結果

before: len=3 cap=5 ptr=0xc00000c300 slice=[1 2 3]
after: len=6 cap=10 ptr=0xc0000141e0 slice=[1 2 3 6 10 11]

該切片的容量為源切片容量的2倍

切片不小于1024

代碼

package main

import "fmt"

func main() {
? arr := [1024]int{1,2,3,...,1024}
? s := arr[0:]?
? fmt.Printf("before: len=%d cap=%d ptr=%p slice=%v\n", len(s), cap(s), s, s)

? s = append(s, 1025)
? fmt.Printf("after: len=%d cap=%d ptr=%p slice=%v\n", len(s), cap(s), s, s)
}

結果

before: len=1024 cap=1024 ptr=0xc000112000 slice=[1 2 3 ... 1024]
after: len=1025 cap=1280 ptr=0xc00012c000 slice=[1 2 3 ... 1024 1025]

切片容量在原來的切片的容量上增加了1/4

切片源碼

如果切片的容量不夠會調用growslice這個函數進行擴容

// ?go1.16.6 src/runtime/slice.go
func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
? ? ... // code
? ? newcap := old.cap
? ? doublecap := newcap + newcap
? ? if cap > doublecap {
? ? ? ? newcap = cap
? ? } else {
? ? ? ? if old.cap < 1024 {
? ? ? ? ? ? newcap = doublecap
? ? ? ? } else {
? ? ? ? ? ? // Check 0 < newcap to detect overflow
? ? ? ? ? ? // and prevent an infinite loop.
? ? ? ? ? ? for 0 < newcap && newcap < cap {
? ? ? ? ? ? ? ? newcap += newcap / 4
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? ? ? // Set newcap to the requested cap when
? ? ? ? ? ? // the newcap calculation overflowed.
? ? ? ? ? ? if newcap <= 0 {
? ? ? ? ? ? ? ? newcap = cap
? ? ? ? ? ? }
? ? ? ? }
? ? }
? ? // 根據切片類型和容量計算要分配內存的大小
? ? var overflow bool
? ? var lenmem, newlenmem, capmem uintptr

? ? switch {
? ? ... // code
? ? }

? ? ... // code
? ? // 將舊切片的數據搬到新切片開辟的地址中
? ? memmove(p, old.array, lenmem)

? ? return slice{p, old.len, newcap}
}

切片擴容的規則

  • 如果擴容之后，還沒有觸及原數組的容量，則切片中的指針指向的還是原數組，如果擴容后超過了原數組的容量，則開辟一塊新的內存，把原來的值拷貝過來，這種情況絲毫不會影響到原數組。
  • 如果切片的容量小于 1024，則擴容時其容量大小乘以2；一旦容量大小超過 1024，則增長因子變成 1.25，即每次增加原來容量的四分之一。

原文鏈接：https://blog.51cto.com/andy/4978394

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