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[掘竅] Go Slice

golang

使用 : 取出的會是 reference​

參考：GO 程式設計模式：切片，介面，時間和性能

// 參考：https://coolshell.cn/articles/21128.html

func main() {
	foo := make([]int, 5)
	foo[3] = 42
	foo[4] = 100

	// 使用 `:` 時 foo 和 bar 仍會參照到底層相同的陣列（foo 和 bar 共享相同的記憶體）
	// 因此修改 bar 即會修改到 foo
	bar := foo[1:4]
	bar[1] = 99
  fmt.Println(bar) // [0 99 42]
  fmt.Println(foo) // [0 0 99 42 100]
}

append 有機會產生指稱到不同的 slice​

以同樣的例子來說，剛剛 foo 和 bar 指稱到底層相同的 array，但若這時後因為使用了 append 讓原本的 foo 因為 capacity 不夠而需要擴充時，這時候會產生 relocate 的情況，這時候將使得 append 後的 foo 和原本的 foo 指稱到的會是底層不同的記憶體位置：

func main() {
	foo := make([]int, 5)
	foo[3] = 42
	foo[4] = 100

	bar := foo[1:4]

	// 當 foo 超過原本的 capacity 時，array 會 relocate
	// 這個 foo 和原本 bar 切割出來的 foo 指稱到的已經是底層不同的 array
	foo = append(foo, 0)

	bar[1] = 99
	fmt.Println(bar) // [0 99 42]
	fmt.Println(foo) // [0 0 0 42 100 0]
}
warning

當 slice 在 append 時若 capacity 不足，會重新分配（relocate）記憶體，會有新的 array 被建立，以擴大 capacity，進而導致，append 前後的 slice 會指稱到底層不同陣列。

append 若沒有重新 relocate 還是會指稱到相同的位置​

這是一個很神奇的例子：

// 程式來源：https://coolshell.cn/articles/21128.html
func main() {
	path := []byte("AAAA/BBBBBBBBB")
	sepIndex := bytes.IndexByte(path, '/')
	fmt.Println(sepIndex) // 4

	dir1 := path[:sepIndex]   // len 4, cap: 14
	dir2 := path[sepIndex+1:] // len 9, cap: 9

	fmt.Println("dir1 =>", string(dir1), cap(dir1)) // AAAA
	fmt.Println("dir2 =>", string(dir2), cap(dir2)) // BBBBBBBBB

	dir1 = append(dir1, "suffix"...)
	fmt.Println("dir1 =>", string(dir1)) // AAAAsuffix
	fmt.Println("dir2 =>", string(dir2)) // uffixBBBB
}

從上面這段程式碼中可以看到，透過切割（[low:high]）的方式，產生了 dir1 和 dir2，當我們使用切割時，被切割出來的 slice 預設的 capacity 會是從 low 開始到最後，也就是 cap(input) - low，因此 dir1 的 capacity 會是 14，dir2 的 capacity 會是 9。

這時候若針對 dir1 使用 append 且沒有超過其 capacity 時，dir1 和 dir2 實際上仍指稱到底層相同的 array，進而導致雖然是針對 dir1 使用 append，但卻同時改到了 dir2 的值：

        01234567890123
path    AAAA/BBBBBBBBB
dir1    AAAA
dir2         BBBBBBBBB
--- append 後 ---
        01234567890123
dir1    AAAAsuffix
dir2         uffixBBBB

要解決這個問題可以在切割時使用 Full slice expressions。full slice expression 指的是在切割時使用：

input[low:high:max]

以此方式切割出來的 slice 其 capacity 會是 max-low，因此當我們把 dir1 改成：

dir1 := path[:sepIndex:sepIndex]  // len: 4, cap: 4

由於 dir1 的 capacity 只有 4，因此在執行 append 時勢必會使得記憶體 relocate，最後 dir1 和 dir2 就會指稱到底層不同的 array 而不會有互相影響的情況。

slice of pointers or slice of struct​

參考 Golang - 使用 slice of pointers 或 slice of structs

奇怪的 slice​

範例一​

建立一個 toIntPointers 的方法，想要將所有 int 轉成 pointer：

func main() {
	intValues := []int{1, 3, 5}
	intPointers := toIntPointers(intValues)

	fmt.Println(*intPointers[0], *intPointers[1], *intPointers[2]) // 5,5,5
}

使用 intPointers[i] = &v：預期輸出的結果是 1, 3, 5，但得到的是 5, 5, 5

// intPointers[i] = &v 會導致非預期的現象
func toIntPointers(intValues []int) []*int {
	intPointers := make([]*int, len(intValues))
	for i, v := range intValues {
		fmt.Println("i, v", i, v)
		intPointers[i] = &v
	}

	return intPointers
}

使用 intPointers[i] = &intValues[i] 才能得到預期結果：

// intPointers[i] = &v 會導致非預期的現象
func toIntPointers(intValues []int) []*int {
	intPointers := make([]*int, len(intValues))
	for i, v := range intValues {
		fmt.Println("i, v", i, v)
		intPointers[i] = &intValues[i]
	}

	return intPointers
}

之所以會這樣的原因在於，使用 for i, v := range intValues {...} 時，v 是一個變數，在每次迭代時會被賦予不同的值，但實際上參照的是同一個記憶體位置，所以如果使用 intPointers[i] = &v 把 &v 塞到 intPointers 的話，都會塞進指稱到同一個記憶體位址的值，當迴圈跑到最後時這個 v 被賦值為 5，進而導致最終陣列中每一個元素的值都是 5。

golang_slice

參考資料​