重新学习 slice By Dave Cheney
数组 Arrays
每次讨论到 Go 的切片问题,都会从这个变量是不是切片开始,换句话说,就是 Go 的序列类型,在 Go 中,数组有两种关联属性。
- 数组拥有固定的大小;
[5]int
即表明是一个有 5 个int
的数组,又与[3]int
相区分开。 - 他们是值类型。思考下面这个例子。
package main import "fmt" func main() { var a [5]int b := a b[2] = 7 fmt.Println(a, b) // prints [0 0 0 0 0] [0 0 7 0 0] }
声明语句 b:=a
声明一个新变量 b
,一个 [5]int
的数据类型,并把 a
的内容拷贝到 b
中,更改 b
中的值并不会对 a
中内容造成影响,因为 a
和 b
是独立的。
作者注:这并不是数组的特殊属性,在 Go 中,每次分配其实都是副本值传递 。
切片 slices
Go 的切片类型与数组类型有两个不同的地方:
len
作者注:这有时也被成为后台数组(backing arrays) 。
由于第二个特性,两个数组可以同时分享一个后台数组,思考以下例子:
例 1:对切片再切片
package main import "fmt" func main() { var a = []int{1,2,3,4,5} b := a[2:] b[0] = 0 fmt.Println(a, b) // prints [1 2 0 4 5] [0 4 5] }
译者注: a
也是个切片,而不是数组,只要 []
内没有数字,就是切片,在本例中, a
是数组{1,2,3,4,5}的一个切片 。
在这个例子中, a
和 b
共同分享同一个后台数组,尽管 b
开始的偏移量和和长度都不同于 a
,所以底层数组的更改会用同时影响到 a
和 b
。
例 2:传切片变量给函数
package main import "fmt" func negate(s []int) { for i := range s { s[i] = -s[i] } } func main() { var a = []int{1, 2, 3, 4, 5} negate(a) fmt.Println(a) // prints [-1 -2 -3 -4 -5] }
在例 2 中, a
被传值给 negate
函数作为形式参数 s
,函数遍历 s
中的元素,将他们转为相反数,尽管 negate
函数没有返回任何值或者用任何方式去在 main
中访问 a
,但是 a
中的内容还是被 negate
所修改了。大多程序员程序员对 Go 中的切片与数组有一个直观的了解,应为这样的概念在其他语言中也有,例如:
Python 重写例 1
Python 2.7.10 (default, Feb 7 2017, 00:08:15) [GCC 4.2.1 Compatible Apple LLVM 8.0.0 (clang-800.0.34)] on darwin Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>> a = [1,2,3,4,5] >>> b = a >>> b[2] = 0 >>> a [1, 2, 0, 4, 5]
Ruby
irb(main):001:0> a = [1,2,3,4,5] => [1, 2, 3, 4, 5] irb(main):002:0> b = a => [1, 2, 3, 4, 5] irb(main):003:0> b[2] = 0 => 0 irb(main):004:0> a => [1, 2, 0, 4, 5]
slice Header
想要理解 slice 是如何做到本身是一个类,并且又是一个指针的话,就得理解 slice 的底层结构 。
slicet Header
看起来就像这样:
package runtime type slicece struct { ptr unsafe.Pointer len int cap int }
它不像 map
和 chan
类型 ,它们是引用类型,而切片是值类型,在赋值或者作为参数传递给函数的时候会复制。
为了说明这些,程序员可以直观的将 square()
的形参理解为 main
中 v
的副本。
package main import "fmt" func square(v int) { v = v * v } func main() { v := 3 square(v) fmt.Println(v) // prints 3, not 9 }
square
的操作并不会对原本的 v
有任何影响,形参可以理解为所传值的单独拷贝。
package main import "fmt" func double(s []int) { s = append(s, s...) } func main() { s := []int{1, 2, 3} double(s) fmt.Println(s, len(s)) // prints [1 2 3] 3 }
Go 的 slice 变量稍微有点不一样的特性就是他是作为值传递的,不仅仅是一个指针,90% 的时间当我们在 Go 中声明一个结构体的时候,你都会传递一个结构体指针。slice 的值传递很不常见,我能想到的另一个值传递的结构体为 time.time
。
作者注:当结构体实现了某个接口的时候,那么传递指针的概率这接近 100% 。
正是这种异常的,将 slice 作为值传递,而不是指针传递,这引起了 Go 程序员的混乱思考,但是只要记住:当我们赋值,截取,传递或者返回一个切片的时候,你只是在创建一个 slice Header 结构体,这个结构体有着三个字段:指向后台数组的指针,当前长度 len
,容量 cap
。
总结
写一个用切片作为栈的例子。
package main import "fmt" func f(s []string, level int) { if level > 5 { return } s = append(s, fmt.Sprint(level)) f(s, level+1) fmt.Println("level:", level, "slicece:", s) } func main() { f(nil, 0) }
从 main
开始,我们传递一个空值给 f
作为 level 0
,在 f
内部,我们添加当前的 level
给 s
,一旦 level
大于 5, f
就会执行 return 语句 ,打印 s
的副本。
level: 5 slicece: [0 1 2 3 4 5] level: 4 slicece: [0 1 2 3 4] level: 3 slicece: [0 1 2 3] level: 2 slicece: [0 1 2] level: 1 slicece: [0 1] level: 0 slicece: [0]