前言
之前对 Go 语言 for 循环做了一次踩坑经验分享《Go for range 一不小心就掉坑里了》,大家直呼有用。
今天对切片 Slice 的 append 操作也做一次踩坑经验分享,希望对朋友们有所帮助,有用请三连支持。
知识重温
切片底层结构定义:包含指向底层数组的指针
、长度
和容量
type slice struct {
array unsafe.Pointer
len int
cap int
}
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append 操作:可以是 1 个、多个、甚至整个切片(记得后面加...);添加元素时当容量不足,则会自动触发切片扩容机制,产生切片副本,同时指向底层数组的指针发生变化
var nums []int
nums = append(nums, 1)
nums = append(nums, 2, 3, 4)
nums2 := []int{5, 6, 7}
nums = append(nums, nums2...)
fmt.Println(nums) //[1 2 3 4 5 6 7]
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案例 1:传值+未扩容
先来看看下面会输出什么结果?
func main() {
s1 := make([]int, 0, 5)
fmt.Println("s1切片: ", s1)
appendFunc(s1)
fmt.Println("s1切片: ", s1)
fmt.Println("s1切片表达式: ", s1[:5])
}
func appendFunc(s2 []int) {
s2 = append(s2, 1, 2, 3)
fmt.Println("s2切片: ", s2)
}
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输出结果:
s1切片: []
s2切片: [1 2 3]
s1切片: []
s1切片表达式: [1 2 3 0 0]
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看到这个结果,大家就会有疑问了,明明切片是引用类型,为什么 s2 append 了新元素后,s2 是有值了但 s1 却还是空的,并且对 s1 用切片表达式却能获取到值呢?
原因分析前,我们先来看看 s1 和 s2 到底是不是同一个切片,打印地址验证下
func main() {
s1 := make([]int, 0, 5)
fmt.Printf("s1切片地址: %p\n", s1)
appendFunc(s1)
//...
}
func appendFunc(s2 []int) {
s2 = append(s2, 1, 2, 3)
fmt.Printf("s2切片地址: %p\n", s2)
//...
}
输出结果:
s1切片地址: 0xc000018150
s2切片地址: 0xc000018150
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看到这就得傻眼了,两个切片的地址都是同一个,s2 修改后 s1 也应该同步修改,应该都有值啊
我们还得继续再深究一下,fmt包%p
打印的这个地址,到底是谁的地址
//fmt/print.go
func (p *pp) fmtPointer(value reflect.Value, verb rune) {
var u uintptr
switch value.Kind() {
case reflect.Chan, reflect.Func, reflect.Map, reflect.Ptr, reflect.Slice, reflect.UnsafePointer:
u = value.Pointer()
default:
p.badVerb(verb)
return
}
//...
}
//reflect/value.go
func (v Value) Pointer() uintptr {
k := v.kind()
switch k {
//...
case Slice:
return (*SliceHeader)(v.ptr).Data
}
panic(&ValueError{"reflect.Value.Pointer", v.kind()})
}
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通过分析 fmt 包的源码,不难发现,打印的地址,其实是切片里指向底层数组的指针存储的地址,并不是两个切片本身的地址。同时也说明这两切片是指向同一个底层数组。
原因正式分析:
传值操作,s1 和 s2 是两个不同的切片变量,但是指向底层数组的指针是同一个;
长度和容量的变化:s1 Len=0 和 Cap=5,后来未发生过变化;s2 一开始被赋值时 Len=0 和 Cap=5,在 append 操作后,Len=3 和 Cap=5,同时底层数组值从[0,0,0,0,0]
被修改成了[1,2,3,0,0]
;
输出结果,s1 由于 Len=0 所以输出空[],而 s1 用切片表达式,是基于底层数组[1,2,3,0,0]
进行切片,所以输出结果为[1,2,3,0,0]
;
案例 2:传值+扩容
将案例 1,append 的元素个数超过切片容量,触发自动扩容,输出的结果又会是怎样的呢?
func main() {
s1 := make([]int, 0, 5)
fmt.Println("s1切片: ", s1)
appendFunc(s1)
fmt.Println("s1切片: ", s1)
fmt.Println("s1切片表达式: ", s1[:5])
}
func appendFunc(s2 []int) {
s2 = append(s2, 1, 2, 3, 4, 5, 6)
fmt.Println("s2切片: ", s2)
}
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输出结果:
s1切片: []
s2切片: [1 2 3 4 5 6]
s1切片: []
s1切片表达式: [0 0 0 0 0]
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原因分析:
发生扩容后,s2 指向的底层数组会产生副本,导致 s1 和 s2 不再指向同一个底层数组;
长度和容量的变化:s2 append 后 Len=6、Cap=10 和底层数组值为[1,2,3,4,5,6,0,0,0,0]
;s2 的操作完全不影响 s1 的数据,s1 仍然是 Len=0、Cap=5 和底层数组值为[0,0,0,0,0]
;
输出结果,s2 由于 Len=6 所以输出[1,2,3,4,5,6]
,s1 由于 Len=0 所以输出空[],而 s1 用切片表达式,是基于底层数组[0,0,0,0,0]
进行切片,所以输出结果为[0,0,0,0,0]
;
案例 3:传址+不关心扩容
上面两个传值操作的例子,不管扩容与否,都不会影响原切片 s1 的长度和容量。如果我们期望修改 s2 的同时也修改原切片 s1,则需要用到切片指针,基于地址传递进行操作。
func main() {
s1 := make([]int, 0, 5)
fmt.Println("s1切片: ", s1)
fmt.Printf("s1切片地址: %p len:%d cap:%d\n", &s1, len(s1), cap(s1))
appendFunc(&s1)
fmt.Println("s1切片: ", s1)
fmt.Println("s1切片表达式: ", s1[:5])
}
func appendFunc(s2 *[]int) {
fmt.Printf("s2切片地址: %p len:%d cap:%d\n", s2, len(*s2), cap(*s2))
//*s2 = append(*s2, 1, 2, 3)
*s2 = append(*s2, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
fmt.Printf("append后s2切片地址: %p len:%d cap:%d\n", s2, len(*s2), cap(*s2))
fmt.Println("s2切片: ", *s2)
}
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输出结果:
s1切片: []
s1切片地址: 0xc00000c030 len:0 cap:5
s2切片地址: 0xc00000c030 len:0 cap:5
append后s2切片地址: 0xc00000c030 len:10 cap:10
s2切片: [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
s1切片: [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
s1切片表达式: [1 2 3 4 5]
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万变不离其宗,传址操作,始终操作的是同一个切片变量,append 操作后,长度和容量都会同时发生变化,以及如果触发扩容,那么指向底层数组的指针,也都会同时发生变化。
总结
切片传值操作,append 未触发扩容,会同时修改底层数组的值,但不会影响原切片的长度和容量;当触发扩容,那么会产生副本,后面的修改则会和原底层数组剥离开,互不影响。
如果期望在修改切片后,对原切片也发生修改,则可以使用传址操作,始终基于同一个切片变量进行操作。
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