1. 简介
在go中,slice
是一种动态数组类型,其底层实现中使用了数组。slice
有以下特点:
*slice
本身并不是数组,它只是一个引用类型,包含了一个指向底层数组的指针,以及长度和容量。
*slice
的长度可以动态扩展或缩减,通过append
和copy
操作可以增加或删除slice
中的元素。
*slice
的容量是指在底层数组中slice
可以继续扩展的长度,容量可以通过make
函数进行设置。
Slice 的底层实现是一个包含了三个字段的结构体:
type`slice`struct {
ptr uintptr // 指向底层数组的指针
len int // slice 的长度
cap int // slice 的容量
}
当一个新的slice
被创建时,Go会为其分配一个底层数组,并且把指向该数组的指针、长度和容量信息存储在slice
结构体中。底层数组的长度一般会比slice
的容量要大,以便在append
操作时有足够的空间存储新元素。
当一个slice
作为参数传递给函数时,其实是传递了一个指向底层数组的指针,这也就意味着在函数内部对slice
的修改也会反映到函数外部。
在进行切片操作时,slice 的指针和长度信息不会发生变化,只有容量信息会发生变化。如果切片操作的结果仍然是一个 slice,那么它所引用的底层数组仍然和原来的slice
是同一个数组。
需要注意的是,当一个slice
被传递给一个新的变量或者作为参数传递给函数时,并不会复制底层数组,而是会共享底层数组。因此,如果对一个slice
的元素进行修改,可能会影响到共享底层数组的其他slice
。如果需要复制一个slice
,可以使用copy
函数。
2. 使用
slice
的使用包括定义、初始化、添加、删除、查找等操作。
2.1 slice定义
slice
是一个引用类型,可以通过声明变量并使用make()函数来创建一个slice
:
var sliceName []T
sliceName := make([]T, length, capacity)
其中,T代表该切片可以保存的元素类型,length代表预留的元素数量,capacity代表预分配的存储空间。
2.2 初始化
slice
有两种初始化的方式:声明时初始化和使用append()函数初始化:
// 声明时初始化
sliceName := []T{value1, value2, ..., valueN}
// 使用append()函数进行初始化
sliceName := make([]T, 0, capacity)
sliceName = append(sliceName, value1, value2, ..., valueN)
2.3 获取slice元素
slice
中的元素可以通过索引的方式来获取,与c/c++类似,go的索引也是从0开始的:
sliceName[index]
2.4 添加元素到slice中
可以通过使用append()函数将元素添加到slice
中。如果slice
的容量不足,则会自动扩展。语法如下:
sliceName = append(sliceName, value1, value2, ..., valueN)
2.5 删除slice中的元素
可以使用append()函数和切片操作来从slice
中删除元素。使用append()函数时,需要将带有要删除元素的切片放在最后。语法如下:
// 通过切片操作删除元素
sliceName = append(sliceName[:index], sliceName[index+1:]...)
// 通过append()函数删除元素
sliceName = append(sliceName[:index], sliceName[index+1:]...)
如上所见,二者的表现形式是一样的,但内部实现是不同的:
- 使用append()进行删除的方式,实际上是将后面的元素向前移动一个位置,然后通过重新切片的方式来删除最后一个元素。这种方式会创建一个新的底层数组,并将原来的元素复制到新的数组中,因此在删除多个元素时可能会导致内存分配和复制开销较大,影响性能
- 使用切片语法进行删除,底层数组中被删除元素的位置仍然存在,但是这些位置不再包含有效的数据。这种方式的性能比使用append()进行删除要好,尤其是在删除多个元素时,因为它不需要创建新的底层数组,也不需要复制元素。但是,这种方式可能会导致底层数组中存在大量未使用的空间,浪费内存
需要注意的是,在切片中删除元素时,会重新分配内存并复制元素,因此删除元素的成本会相对较高。为了减少内存分配和复制元素的次数,可以使用copy
函数将后面的元素复制到前面,然后将切片的长度减少。具体实现方法可以参考下面的:
// 删除切片中指定位置的元素
func removeElement(slice []int, index int) []int {
copy(slice[index:], slice[index+1:])
return slice[:len(slice)-1]
}
2.6 查找slice中的元素
可以使用for和range遍历slice
来实现元素查询:
// 使用for循环和range关键字遍历Slice
for index, value := range sliceName {
if value == targetValue {
// 找到了目标元素
break
}
}
2.7 切片操作
可以使用切片操作来获取子切片,操作如下:
// 切片操作:获取从第i个元素到第j个元素的子切片
sliceName[i:j]
// 切片操作:获取从第i个元素到第j个元素,且容量为k的子切片
sliceName[i:j:k]
3. 关于slice扩容
在Go语言中,slice
会随着元素的增加而动态扩容。当容量不足时,slice
会自动重新分配内存,将原有元素复制到新的底层数组中,并在新数组后面添加新的元素。
slice
的扩容机制可以描述为:当slice
的长度超过了底层数组的容量时,Go语言会按照一定的策略重新分配一块更大的内存,并将原来的元素复制到新的内存中,然后再添加新元素。具体的策略如下:
- 如果新长度(即len(s)+1)小于等于原长度(即cap(s)),则
slice
不需要扩容,直接添加元素即可。 - 如果新长度大于原长度且小于原长度的两倍(即 cap(s)*2),则新
slice
的容量就是原来的两倍,也就是说将底层数组扩容为原来的两倍,并将原来的元素复制到新的数组中。 - 如果新长度大于原长度的两倍,会尝试使用新长度作为容量,如果仍然不够,则按照扩容倍数(默认是 2)来扩容。
需要注意的是,slice
扩容是一个开销比较大的操作,因为需要重新分配内存、复制数据等。所以在编写代码时应该尽可能地减少slice
扩容的次数,以提高程序的性能。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-426762.html
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