golang slice 详解

一.数组切片的使用:

func main() {
	//1.基于数组创建数组切片
	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.直接创建数组切片
	slice2 := make([]int, 5, 10)
	//3.直接创建并初始化数组切片
	slice3 := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}
	//4.基于数组切片创建数组切片
	slice5 := slice3[:4]
	//5.遍历数组切片
	for i, v := range slice3 {
		fmt.Println(i, v)
	}
	//6.len()和cap()
	var len = len(slice2) //数组切片的长度
	var cap = cap(slice)  //数组切片的容量
	fmt.Println("len(slice2) =", len)
	fmt.Println("cap(slice) =", cap)
	//7.append() 会生成新的数组切片
	slice4 := append(slice2, 6, 7, 8)
	slice4 = append(slice4, slice3...)
	fmt.Println(slice4)
	//8.copy() 如果进行操作的两个数组切片元素个数不一致，将会按照个数较小的数组切片进行复制
	copy(slice2, slice3) //将slice3的前五个元素复制给slice2
	fmt.Println(slice2, slice3)
}

二.数组切片数据结构分析:

数组切片slice的数据结构如下，一个指向真实array地址的指针ptr，slice的长度len和容量cap

// slice 数据结构
type slice struct {
	array unsafe.Pointer 
	len   int            
	cap   int            
}

当传参时，函数接收到的参数是数组切片的一个复制，虽然两个是不同的变量，但是它们都有一个指向同一个地址空间的array指针，当修改一个数组切片时，另外一个也会改变，所以数组切片看起来是引用传递，其实是值传递。

三.append()方法解析：

3.1 数组切片不扩容的情况

运行以下代码思考一个问题：s1和s2是指向同一个底层数组吗？

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)
}

输出结果：

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]
由第一行和第二行结果看来，似乎这是指向两个不同的数组；但是当修改了s2，发现s1也跟着改变了，这又表明二者是指向同一个数组。到底真相是怎样的呢？

运行以下代码：

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转换成自定义的 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)
}

输出结果：

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

由结果可知：ptr指针存储的是数组中的首地址的值，并且这两个值相同，所以s1和s2确实是指向同一个底层数组。但是，这两个数组切片的元素不同，这个可以根据首地址和数组切片长度len来确定不同的数组切片应该包含哪些元素，因为s1和s2虽然指向同一个底层数组，但是二者的len不同。通过这个demo，也验证了数组切片传参方式也是值传递。
3.2 数组切片扩容的情况：

运行以下代码，思考与不扩容情况的不同之处，以及为什么

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)
}

输出结果：

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] 

根据结果我们发现，修改s2后，s1并未改变，这说明当append()后，s1和s2并未指向同一个底层数组，这又是为什么呢？

同样，我们接着运行以下代码：

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转换成自定义的 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)
}

输出结果：

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 
由结果可知：append()后，s1和s2确实指向了不同的底层数组，并且二者的数组容量cap也不相同了。过程是这样的:当append()时，发现数组容量不够用，于是开辟了新的数组空间，cap变为原来的两倍，s2指向了这个新的数组，所以当修改s2时，s1不受影响

有参考这篇文章：http://www.cnblogs.com/hutusheng/p/5492418.html?hmsr=studygolang.com&utm_medium=studygolang.com&utm_source=studygolang.com