一文详解Go语言之Slice

slice翻译成中文是切片的意思，而在go编程中slice是一个数据类型，其代表一个列表，类似于java中的List。我们可以为每一种go中的基础类型或自定义类型创建对应的切片。在这里我们可以将slice理解成一个列表，而在日常开发中不管是使用什么语言，都需要经常用到列表这种数据结构，比如java中的List，我们在日常使用Java的开发中十分常见。而与java不同的是go将列表也就是slice作为一种基本类型，而不是List这样的封装类。

slice结构如下，其内部存放了指向底层数组的指针、len（长度）、cap（容量）

Slice又称动态数组，依托数组实现，可以方便的进行扩容、传递等，实际使用中比数组更灵活。Slice 依托数组实现，底层数组对用户屏蔽，在底层数组容量不足时可以实现自动重分配并生成新的 Slice 。 

源码包中 src/runtime/slice.go:slice 定义了 Slice 的数据结构： 
type slice struct { 
     array unsafe.Pointer 
     len   int 
     cap   int
} 

从数据结构看Slice很清晰, array指针指向底层数组，len表示切片长度，cap表示底层数组容量。

3.1 使用make创建Slice

使用 make 来创建 Slice 时，可以同时指定长度和容量，创建时底层会分配一个数组，数组的长度即容量。例如，语句 slice := make([]int, 5, 10) 所创建的 Slice ，结构如下图所示：

该 Slice 长度为 5 ，即可以使用下标 slice[0] ~ slice[4] 来操作里面的元素， capacity 为 10 ，表示后续向 slice 添加新的元素时可以不必重新分配内存，直接使用预留内存即可。

3.2 使用数组创建Slice

使用数组来创建 Slice 时， Slice 将与原数组共用一部分内存。例如，语句 slice := array[5:7] 所创建的 Slice ，结构如下图所示：

切片从数组 array[5] 开始，到数组 array[7] 结束（不含 array[7] ），即切片长度为 2 ，数组后面的内容都作为切片的预留内存， 即capacity 为 5 。

数组和切片操作可能作用于同一块内存，这也是使用过程中需要注意的地方。

4.1、slice 扩容影响原数组

append 函数会改变 slice 所引用的数组的内容，从而影响到引用同一数组的其它 slice。但当 slice 中没有剩余空间（即(cap-len) == 0）时，此时将动态分配新的数组空间。返回的slice 数组指针将指向这个空间，而原数组的内容将保持不变；其它引用此数组的 slice 则不受影响。

func testSlice() {
 var ar = [...]byte{'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', 'g', 'h'}
 // 打印结果：abcdefgh
 fmt.Printf("%s \n", ar)
 slice1 := ar[2:5]
 // 注：append 函数会改变 slice 所引用的数组的内容，从而影响到引用同一数组的其它 slice。
 // 但当 slice 中没有剩余空间（即(cap-len) == 0）时，此时将动态分配新的数组空间。返回的
 // slice 数组指针将指向这个空间，而原数组的内容将保持不变；其它引用此数组的 slice 则不受影响。
 slice1 = append(slice1, 'A')
 // 打印结果：cdeA
 fmt.Printf("%s \n", slice1)
 // 打印结果：abcdeAgh
 fmt.Printf("%s \n", ar)
}

4.2、slice 扩容注意事项

使用 append 向 Slice 追加元素时，如果 Slice 空间不足，将会触发 Slice 扩容，扩容实际上是重新分配一块更大的内存，将原Slice数据拷贝进新 Slice ，然后返回新 Slice ，扩容后再将数据追加进去。例如，当向一个 capacity 为 5 ，且 length 也为 5 的 Slice 再次追加 1 个元素时，就会发生扩容，如下图所示：

扩容操作只关心容量，会把原 Slice 数据拷贝到新 Slice ，追加数据由 append 在扩容结束后完成。上图可见，扩容后新的 Slice 长度仍然是 5 ，但容量由 5 提升到了 10 ，原 Slice 的数据也都拷贝到了新 Slice 指向的数组中。

4.3、扩容容量的选择遵循以下规则：

1. 如果原Slice 容量小于 1024 ，则新 Slice 容量将扩大为原来的 2 倍；

2. 如果原Slice 容量大于等于 1024 ，则新 Slice 容量将扩大为原来的 1.25 倍；

4.4、使用append()向Slice添加一个元素的实现步骤如下：

1、假如Slice 容量够用，则将新元素追加进去， Slice.len++ ，返回原 Slice 

2、原Slice 容量不够，则将 Slice 先扩容，扩容后得到新 Slice 

3、将新元素追加进新Slice ， Slice.len++ ，返回新的 Slice 。

slice到底是值传递还是引用传递？

对于这个问题我相信很多人都对此有争议，我们先来看一段代码：

在上面这段代码中，我们定义了一个长度len为5的切片s，并将s赋值给了t，之后我们将t[0]的值修改成了99，最终我们发现，s[0]的值也发生了改变，以当前的现象来看slice是引用传递，我们先不急，再来看一段代码。

在这段代码中我们依然定义了一个长度为5，容量为10的切片s，并将s赋值给了t，然后向t中添加了一个元素6。分别打印s跟t，我们发现这次打印出来的内容并不一致，从这个现象看来又好像是值传递。这时候可能有些人会有些疑惑，为什么同时表现出了值传递与引用传递的现象。我们再来看一段代码。

这次我们在代码2的基础上分别打印了 s 与 t 的len、cap与底层数组的地址，我们发现 s 的len为5，t 的len为6，除此之外cap与底层数组的地址都是一致的。因此我们可以得出结论，slice在go中的应该是值传递，只不过当将 s 赋值给 t 时底层数组指针指向的是同一个底层数组，而len与cap都是拷贝的副本，所以 t 在append之后len发生变化而 s 中的len并不会因此发生改变，其传递过程如下：