GoLang中的切片擴(kuò)容機(jī)制

[5]int 是數(shù)組，而 []int 是切片。二者看起來(lái)相似，實(shí)則是根本上不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

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切片的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，包含一個(gè)指向數(shù)組的指針 array ，當(dāng)前長(zhǎng)度 len ，以及最大容量 cap 。在使用 make([]int, len) 創(chuàng)建切片時(shí)，實(shí)際上還有第三個(gè)可選參數(shù) cap ，也即 make([]int, len, cap) 。在不聲明 cap 的情況下，默認(rèn) cap=len 。當(dāng)切片長(zhǎng)度沒(méi)有超過(guò)容量時(shí)，對(duì)切片新增數(shù)據(jù)，不會(huì)改變 array 指針的值。

當(dāng)對(duì)切片進(jìn)行 append 操作，導(dǎo)致長(zhǎng)度超出容量時(shí)，就會(huì)創(chuàng)建新的數(shù)組，這會(huì)導(dǎo)致和原有切片的分離。在下例中

由于 a 的長(zhǎng)度超出了容量，所以切片 a 指向了一個(gè)增長(zhǎng)后的新數(shù)組，而 b 仍然指向原來(lái)的老數(shù)組。所以之后對(duì) a 進(jìn)行的操作，對(duì) b 不會(huì)產(chǎn)生影響。

試比較

本例中， a 的容量為6，因此在 append 后并未超出容量，所以 array 指針沒(méi)有改變。因此，對(duì) a 進(jìn)行的操作，對(duì) b 同樣產(chǎn)生了影響。

下面看看用 a := []int{} 這種方式來(lái)創(chuàng)建切片會(huì)是什么情況。

可以看到，空切片的容量為0，但后面向切片中添加元素時(shí)，并不是每次切片的容量都發(fā)生了變化。這是因?yàn)椋绻龃笕萘?，也即需要?jiǎng)?chuàng)建新數(shù)組，這時(shí)還需要將原數(shù)組中的所有元素復(fù)制到新數(shù)組中，開(kāi)銷(xiāo)很大，所以GoLang設(shè)計(jì)了一套擴(kuò)容機(jī)制，以減少需要?jiǎng)?chuàng)建新數(shù)組的次數(shù)。但這導(dǎo)致無(wú)法很直接地判斷 append 時(shí)是否創(chuàng)建了新數(shù)組。

如果一次添加多個(gè)元素，容量又會(huì)怎樣變化呢？試比較下面兩個(gè)例子：

那么，是不是說(shuō)，當(dāng)向一個(gè)空切片中插入 2n-1 個(gè)元素時(shí)，容量就會(huì)被設(shè)置為 2n 呢？我們來(lái)試試其他的數(shù)據(jù)類(lèi)型。

可以看到，根據(jù)切片對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)類(lèi)型的不同，容量增長(zhǎng)的方式也有很大的區(qū)別。相關(guān)的源碼包括： src/runtime/msize.go ， src/runtime/mksizeclasses.go 等。

我們?cè)倏纯辞衅跏挤强盏那樾巍?/p>

可以看到，與剛剛向空切片添加5個(gè)int的情況一致，向有3個(gè)int的切片中添加2個(gè)int，容量增長(zhǎng)為6。

需要注意的是， append 對(duì)切片擴(kuò)容時(shí)，如果容量超過(guò)了一定范圍，處理策略又會(huì)有所不同?？梢钥纯聪旅孢@個(gè)例子。

具體為什么會(huì)是這樣的變化過(guò)程，還需要從 源碼 中尋找答案。下面是 src/runtime/slice.go 中的 growslice 函數(shù)中的核心部分。

GoLang中的切片擴(kuò)容機(jī)制，與切片的數(shù)據(jù)類(lèi)型、原本切片的容量、所需要的容量都有關(guān)系，比較復(fù)雜。對(duì)于常見(jiàn)數(shù)據(jù)類(lèi)型，在元素?cái)?shù)量較少時(shí)，大致可以認(rèn)為擴(kuò)容是按照翻倍進(jìn)行的。但具體情況需要具體分析。

Golang 中數(shù)組（Array）和切片（Slice）的區(qū)別

Go 中數(shù)組的長(zhǎng)度是不可改變的，而 Slice 解決的就是對(duì)不定長(zhǎng)數(shù)組的需求。他們的區(qū)別主要有兩點(diǎn)。

數(shù)組：

切片：

注意 1

雖然數(shù)組在初始化時(shí)也可以不指定長(zhǎng)度，但 Go 語(yǔ)言會(huì)根據(jù)數(shù)組中元素個(gè)數(shù)自動(dòng)設(shè)置數(shù)組長(zhǎng)度，并且不可改變。切片通過(guò) append 方法增加元素：

如果將 append 用在數(shù)組上，你將會(huì)收到報(bào)錯(cuò)：first argument to append must be slice。

注意 2

切片不只有長(zhǎng)度（len）的概念，同時(shí)還有容量（cap）的概念。因此切片其實(shí)還有一個(gè)指定長(zhǎng)度和容量的初始化方式：

這就初始化了一個(gè)長(zhǎng)度為3，容量為5的切片。

此外，切片還可以從一個(gè)數(shù)組中初始化（可應(yīng)用于如何將數(shù)組轉(zhuǎn)換成切片）：

上述例子通過(guò)數(shù)組 a 初始化了一個(gè)切片 s。

當(dāng)切片和數(shù)組作為參數(shù)在函數(shù)（func）中傳遞時(shí)，數(shù)組傳遞的是值，而切片傳遞的是指針。因此當(dāng)傳入的切片在函數(shù)中被改變時(shí)，函數(shù)外的切片也會(huì)同時(shí)改變。相同的情況，函數(shù)外的數(shù)組則不會(huì)發(fā)生任何變化。

golang變量(二)——map和slice詳解

衍生類(lèi)型，interface{} , map, [] ，struct等

map類(lèi)似于java的hashmap，python的dict，php的hash array。

常規(guī)的for循環(huán)，可以用for k,v :=range m {}. 但在下面清空有一個(gè)坑注意：

著名的map[string]*struct 副本問(wèn)題

結(jié)果：

Go 中不存在引用傳遞，所有的參數(shù)傳遞都是值傳遞，而map是等同于指針類(lèi)型的，所以在把map變量傳遞給函數(shù)時(shí)，函數(shù)對(duì)map的修改，也會(huì)實(shí)質(zhì)改變map的值。

slice類(lèi)似于其他語(yǔ)言的數(shù)組（list，array），slice初始化和map一樣，這里不在重復(fù)

除了Pointer數(shù)組外，len表示使用長(zhǎng)度，cap是總?cè)萘浚琺ake([]int, len, cap)可以預(yù)申請(qǐng) 比較大的容量，這樣可以減少容量拓展的消耗，前提是要用到。

cap是計(jì)算切片容量，len是計(jì)算變量長(zhǎng)度的，兩者不一樣。具體例子如下：

結(jié)果：

分析：cap是計(jì)算當(dāng)前slice已分配的容量大小，采用的是預(yù)分配的伙伴算法（當(dāng)容量滿(mǎn)時(shí)，拓展分配一倍的容量）。

append是slice非常常用的函數(shù)，用于添加數(shù)據(jù)到slice中，但如果使用不好，會(huì)有下面的問(wèn)題：

預(yù)期是[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]， [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12]，但實(shí)際結(jié)果是：

注意slice是值傳遞，修改一下：

輸出如下：

== 只能用于判斷常規(guī)數(shù)據(jù)類(lèi)型，無(wú)法使用用于slice和map判斷，用于判斷map和slice可以使用reflect.DeepEqual，這個(gè)函數(shù)用了遞歸來(lái)判斷每層的k，v是否一致。

當(dāng)然還有其他方式，比如轉(zhuǎn)換成json，但小心有一些異常的bug，比如html編碼，具體這個(gè)json問(wèn)題，待后面在分析。

Go語(yǔ)言 排序與搜索切片

Go語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中提供了sort包對(duì)整型，浮點(diǎn)型，字符串型切片進(jìn)行排序，檢查一個(gè)切片是否排好序，使用二分法搜索函數(shù)在一個(gè)有序切片中搜索一個(gè)元素等功能。

關(guān)于sort包內(nèi)的函數(shù)說(shuō)明與使用，請(qǐng)查看

在這里簡(jiǎn)單講幾個(gè)sort包中常用的函數(shù)

在Go語(yǔ)言中，對(duì)字符串的排序都是按照字節(jié)排序，也就是說(shuō)在對(duì)字符串排序時(shí)是區(qū)分大小寫(xiě)的。

二分搜索算法

Go語(yǔ)言中提供了一個(gè)使用二分搜索算法的sort.Search(size,fn)方法：每次只需要比較㏒?n個(gè)元素，其中n為切片中元素的總數(shù)。

sort.Search(size,fn)函數(shù)接受兩個(gè)參數(shù)：所處理的切片的長(zhǎng)度和一個(gè)將目標(biāo)元素與有序切片的元素相比較的函數(shù)，該函數(shù)是一個(gè)閉包，如果該有序切片是升序排列，那么在判斷時(shí)使用 有序切片的元素 = 目標(biāo)元素。該函數(shù)返回一個(gè)int值，表示與目標(biāo)元素相同的切片元素的索引。

在切片中查找出某個(gè)與目標(biāo)字符串相同的元素索引