Go 数据结构之 Slice (一)

Golang 数据结构之 Slice

前言

Slice（切片）是抽象在 Array（数组）之上的特殊的数据类型类型，在了解slice之前需要先了解一下Array的情况。

Array 数组

Array数组就是 Golang 的基本数据类型中的数字，是一种顺序存储结构。

用法

func main() {
	nums := [4]int{}
	nums[0] = 1
	nums[2] = 3

	fmt.Printf("nums: %v\n", nums)
	fmt.Printf("nums[2]: %d\n", nums[2])
}

输出结果

数据结构

在使用的时候需要指定长度和存储元素类型。数组在声明后，其元素的初始值（也就是零值）为 0。并且该变量可以直接使用，不需要特殊操作。底层数据存储为一段连续的内存空间，通过固定的索引值（下标）进行检索。

需要注意的是数组的长度是固定的，它的长度是类型的一部分，因此 [3]int 和 [4]int 在类型上是不同的

Slice 切片

Slice 是对 Array 的抽象，Slice 和 Array 不一样，它不需要指定长度。使用更加的灵活，能够自动扩容。

用法

func main() {
	nums := [4]int{}
	nums[0] = 1
	nums[2] = 3

	slice := nums[:]

	fmt.Printf("slice: %v", slice)
}

输出结果为

数据结构

它的存储结构这样的，共分为三部分

• array：指向所引用的数组指针，可以说任意元素的指针
• len：长度，当前引用切片的元素个数
• cap：容量，当前引用切片的容量（底层数组的元素总数）
  
  在上述代码中，可观察到 slice := nums[:]，这行代码初始化了 Slice 的 Pointer 指向数组， len 和 cap 都为数组的基础属性，及长度为 4 。

len != cap

len 可以不等于 cap，但必须大于或等于 len，否则会导致 panic

func main() {
	nums := [4]int{}
	nums[0] = 1
	nums[2] = 3

	slice := nums[0:3]
	fmt.Printf("slice: %v, len: %d, cap: %d", slice, len(slice), cap(slice))
}

数据结构是这样的，只取了 nums 的三个元素的指针

• len 为所引用元素的个数；
• cap 为所引用的数组元素总个数。

另外一种创建方式

创建切片除了上面的方式，还有另外一种不常见的方式，我们简单看一下源码

// MakeSlice creates a new zero-initialized slice value
// for the specified slice type, length, and capacity.
func MakeSlice(typ Type, len, cap int) Value {
	if typ.Kind() != Slice {
		panic("reflect.MakeSlice of non-slice type")
	}
	if len < 0 {
		panic("reflect.MakeSlice: negative len")
	}
	if cap < 0 {
		panic("reflect.MakeSlice: negative cap")
	}
	if len > cap {
		panic("reflect.MakeSlice: len > cap")
	}

	s := unsafeheader.Slice{Data: unsafe_NewArray(typ.Elem().(*rtype), cap), Len: len, Cap: cap}
	return Value{typ.(*rtype), unsafe.Pointer(&s), flagIndir | flag(Slice)}
}

• 判断传入的 Slice 类型是否合规；
• 判断 len ，cap 是否合规，检查 cap 是否大于 len；
• 返回申请成功的 Slice 内存地址和相关属性。