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2021-10-29
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内置函数copu()
作用：可以将一个数组切片复制到另一个数组切片中，如果加入的两个数组切片不一样大，就会按照其中较小的那个数组切片的元素个数进行复制。
用法：
情况一：将slice1中的前三个元素，复制给slice2
情况二：将slice2中的元素，复制给slice1的前三个
定义一个切片，然后让切片去引用一个已经创建好的数组。基本语法如下：
索引1：切片引用的起始元素位
索引2：切片只引用该元素位之前的元素
例程如下：
在该方法中，我们未指定容量cap，这里的值为5是系统定义的。
在方法一中，可以用arr数组名来操控数组中的元素，也可以通过slice切片来操控数组中的元素。切片是直接引用数组，数组是事先存在的，程序员是可见的。
通过 make 来创建切片，基本语法如下：
make函数第三个参数cap即容量是可选的，如果一定要自己注明的话，要注意保证cap≥len。
用该方法可以 指定切片的大小(len)和容量(cap)
例程如下：
由于未赋值系统默认将元素值置为0，即：
数值类型数组： 默认值为 0
字符串数组： 默认值为 ""
bool数组： 默认值为 false
在方法二中，通过make方式创建的切片对应的数组是由make底层维护，对外不可见，即只能通过slice去访问各个元素。
定义一个切片，直接就指定具体数组，使用原理类似于make的方式。
例程如下：
[5]int 是数组，而 []int 是切片。二者看起来相似，实则是根本上不同的数据结构。
切片的数据结构中，包含一个指向数组的指针 array ，当前长度 len ，以及最大容量 cap 。在使用 make([]int, len) 创建切片时，实际上还有第三个可选参数 cap ，也即 make([]int, len, cap) 。在不声明 cap 的情况下，默认 cap=len 。当切片长度没有超过容量时，对切片新增数据，不会改变 array 指针的值。
当对切片进行 append 操作，导致长度超出容量时，就会创建新的数组，这会导致和原有切片的分离。在下例中
由于 a 的长度超出了容量，所以切片 a 指向了一个增长后的新数组，而 b 仍然指向原来的老数组。所以之后对 a 进行的操作，对 b 不会产生影响。
试比较
本例中， a 的容量为6，因此在 append 后并未超出容量，所以 array 指针没有改变。因此，对 a 进行的操作，对 b 同样产生了影响。
下面看看用 a := []int{} 这种方式来创建切片会是什么情况。
可以看到，空切片的容量为0，但后面向切片中添加元素时，并不是每次切片的容量都发生了变化。这是因为，如果增大容量，也即需要创建新数组，这时还需要将原数组中的所有元素复制到新数组中，开销很大，所以GoLang设计了一套扩容机制，以减少需要创建新数组的次数。但这导致无法很直接地判断 append 时是否创建了新数组。
如果一次添加多个元素，容量又会怎样变化呢？试比较下面两个例子：
那么，是不是说，当向一个空切片中插入 2n-1 个元素时，容量就会被设置为 2n 呢？我们来试试其他的数据类型。
可以看到，根据切片对应数据类型的不同，容量增长的方式也有很大的区别。相关的源码包括： src/runtime/msize.go ， src/runtime/mksizeclasses.go 等。
我们再看看切片初始非空的情形。
可以看到，与刚刚向空切片添加5个int的情况一致，向有3个int的切片中添加2个int，容量增长为6。
需要注意的是， append 对切片扩容时，如果容量超过了一定范围，处理策略又会有所不同。可以看看下面这个例子。
具体为什么会是这样的变化过程，还需要从 源码 中寻找答案。下面是 src/runtime/slice.go 中的 growslice 函数中的核心部分。
GoLang中的切片扩容机制，与切片的数据类型、原本切片的容量、所需要的容量都有关系，比较复杂。对于常见数据类型，在元素数量较少时，大致可以认为扩容是按照翻倍进行的。但具体情况需要具体分析。
Go 中的分片数组，实际上有点类似于Java中的ArrayList,是一个可以扩展的数组，但是Go中的切片由比较灵活，它和数组很像，也是基于数组，所以在了解Go切片前我们先了解下数组。
数组简单描述就由相同类型元素组成的数据结构, 在创建初期就确定了长度，是不可变的。
但是Go的数组类型又和C与Java的数组类型不一样， NewArray 用于创建一个数组，从源码中可以看出最后返回的是 Array{}的指针，并不是第一个元素的指针，在Go中数组属于值类型，在进行传递时，采取的是值传递，通过拷贝整个数组。Go语言的数组是一种有序的struct。
Go 语言的数组有两种不同的创建方式，一种是显示的初始化，一种是隐式的初始化。
注意一定是使用 [...]T 进行创建，使用三个点的隐式创建，编译器会对数组的大小进行推导，只是Go提供的一种语法糖。
其次，Go中数组的类型，是由数值类型和长度两个一起确定的。[2]int 和 [3]int 不是同一个类型，不能进行传参和比较，把数组理解为类型和长度两个属性的结构体，其实就一目了然了。
Go中的数组属于值类型，通常应该存储于栈中，局部变量依然会根据逃逸分析确定存储栈还是堆中。
编译器对数组函数中做两种不同的优化：
在静态区完成赋值后复制到栈中。
总结起来，在不考虑逃逸分析的情况下，如果数组中元素的个数小于或者等于 4 个，那么所有的变量会直接在栈上初始化，如果数组元素大于 4 个，变量就会在静态存储区初始化然后拷贝到栈上。
由于数组是值类型，那么赋值和函数传参操作都会复制整个数组数据。
不管是赋值或函数传参，地址都不一致，发生了拷贝。如果数组的数据较大，则会消耗掉大量内存。那么为了减少拷贝我们可以主动的传递指针呀。
地址是一样的，不过传指针会有一个弊端，从打印结果可以看到，指针地址都是同一个，万一原数组的指针指向更改了，那么函数里面的指针指向都会跟着更改。
同样的我们将数组转换为切片，通过传递切片，地址是不一样的，数组值相同。
切片是引用传递，所以它们不需要使用额外的内存并且比使用数组更有效率。
所以，切片属于引用类型。
通过这种方式可以将数组转换为切片。
中间不加三个点就是切片,使用这种方式创建切片，实际上是先创建数组，然后再通过第一种方式创建。
使用make创建切片，就不光编译期了，make创建切片会涉及到运行期。1. 切片的大小和容量是否足够小；
切片是否发生了逃逸，最终在堆上初始化。如果切片小的话会先在栈或静态区进行创建。
切片有一个数组的指针，len是指切片的长度, cap指的是切片的容量。
cap是在初始化切片是生成的容量。
发现切片的结构体是数组的地址指针array unsafe.Pointer，而Go中数组的地址代表数组结构体的地址。
slice 中得到一块内存地址，array[0]或者unsafe.Pointer(array[0])。
也可以通过地址构造切片
nil切片：指的unsafe.Pointer 为nil
空切片：
创建的指针不为空，len和cap为空
当一个切片的容量满了，就需要扩容了。怎么扩，策略是什么？
如果原来数组切片的容量已经达到了最大值，再想扩容， Go 默认会先开一片内存区域，把原来的值拷贝过来，然后再执行 append() 操作。这种情况对现数组的地址和原数组地址不相同。
从上面结果我们可以看到，如果用 range 的方式去遍历一个切片，拿到的 Value 其实是切片里面的值拷贝,即浅拷贝。所以每次打印 Value 的地址都不变。
由于 Value 是值拷贝的，并非引用传递，所以直接改 Value 是达不到更改原切片值的目的的，需要通过 slice[index] 获取真实的地址。
1、 string的定义
Golang中的string的定义在reflect包下的value.go中，定义如下：
StringHeader 是字符串的运行时表示，其中包含了两个字段，分别是指向数据数组的指针和数组的长度。
// StringHeader is the runtime representation of a string.
// It cannot be used safely or portably and its representation may
// change in a later release.
// Moreover, the Data field is not sufficient to guarantee the data
// it references will not be garbage collected, so programs must keep
// a separate, correctly typed pointer to the underlying data.
type StringHeader struct {
Data uintptr
Len int
}
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2、string不可变
Golang中的字符串是不可变的，不能通过索引下标的方式修改字符串中的数据：
在这里插入图片描述
运行代码，可以看到编译器报错，string是不可变的
在这里插入图片描述
但是能不能进行一些骚操作来改变元素的值呢？
package main
import (
"fmt"
"reflect"
"unsafe"
)
func main() {
a := "hello,world"
b := a[6:]
bptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(b))
fmt.Println(a)
fmt.Println(b)
*(*byte)(unsafe.Pointer(bptr.Data)) = '.'
fmt.Println(a)
fmt.Println(b)
}
// 运行结果
hello,world
world
unexpected fault address 0x49d7e3
fatal error: fault
[signal 0xc0000005 code=0x1 addr=0x49d7e3 pc=0x4779fa]
goroutine 1 [running]:
runtime.throw(0x49c948, 0x5)
C:/Program Files/Go/src/runtime/panic.go:1117 +0x79 fp=0xc0000dbe90 sp=0xc0000dbe60 pc=0x405fd9
runtime.sigpanic()
C:/Program Files/Go/src/runtime/signal_windows.go:245 +0x2d6 fp=0xc0000dbee8 sp=0xc0000dbe90 pc=0x4189f6
main.main()
F:/go_workspace/src/code/string_test/main.go:20 +0x13a fp=0xc0000dbf88 sp=0xc0000dbee8 pc=0x4779fa
runtime.main()
C:/Program Files/Go/src/runtime/proc.go:225 +0x256 fp=0xc0000dbfe0 sp=0xc0000dbf88 pc=0x4087f6
runtime.goexit()
C:/Program Files/Go/src/runtime/asm_amd64.s:1371 +0x1 fp=0xc0000dbfe8 sp=0xc0000dbfe0 pc=0x435da1
Process finished with the exit code 2
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在上面的代码中，因为在go语言中不能进行指针的加减运算，因此取切片，让b的Data指针指向’,'所在的位置。然后把"hello,world"中的逗号改为点，但是发现还是不行，程序直接崩溃了。看来go语言中的指针得到了大大的限制，设计者并不想让程序员过度使用指针来写出一些不安全的代码。
3、使用string给另一个string赋值
Golang中的字符串的赋值并不是拷贝底层的字符串数组，而是数组指针和长度字段的拷贝。例如：当我们定义了一个字符串 a := “hello,world” 然后定义了 b := a 底层所做的操作只是创建了两个StringHeader的结构体，它们的Data字段都指向同一段数据，如下图：
在这里插入图片描述
我们可以利用代码来证实这一点：
package main
import (
"fmt"
"reflect"
"unsafe"
)
func main() {
a := "hello,world"
b := a
fmt.Println(a)
fmt.Println(b)
aptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(a))
bptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(b))
fmt.Println("a ptr:", unsafe.Pointer(aptr.Data))
fmt.Println("b ptr:", unsafe.Pointer(bptr.Data))
}
// 运行结果
hello, world
hello, world
a ptr: 0x6bdb76
b ptr: 0x6bdb76
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在上面的代码中，将a和b转换为StringHeader类型的指针，然后分别打印出，a和b的Data指针的值，发现是相同的
那么如果对a做切片赋值给b呢？
func main() {
a := "hello,world"
b := a[6:]
fmt.Println(a)
fmt.Println(b)
aptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(a))
bptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(b))
fmt.Println("a ptr:", unsafe.Pointer(aptr.Data))
fmt.Println("b ptr:", unsafe.Pointer(bptr.Data))
}
// 运行结果
hello,world
world
a ptr: 0xd4d849
b ptr: 0xd4d84f
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0xd4d849 - 0xd4d84f = 0x000006
显然，也没有分配新的数组并拷贝数据，而是将原字符数组的指针的偏移赋给了b的StringHeader的Data
4、string重新赋值
如果对一个已经赋值的字符串重新赋值，也不会修改原内存空间，而是申请了新的内存空间，对其赋值，并指向新的内存空间。如下图：
在这里插入图片描述
也可以使用代码来证实一下：
package main
import (
"fmt"
"reflect"
"unsafe"
)
func main() {
a := "hello,world"
aptr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(a))
fmt.Println("a ptr:", unsafe.Pointer(aptr.Data))
fmt.Println("a len", aptr.Len)
a = "hello,golang"
newAPtr := (*reflect.StringHeader) (unsafe.Pointer(a))
fmt.Println("b ptr:", unsafe.Pointer(newAPtr.Data))
fmt.Println("b len:", newAPtr.Len)
}
// 运行结果
a ptr: 0x3ed7f4
a len 11
b ptr: 0x3edb2c
b len: 12
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注：本文是对 golang-101-hacks 中文翻译。
在Go语言中，函数参数是值传递。使用slice作为函数参数时，函数获取到的是slice的副本:一个指针，指向底层数组的起始地址，同时带有slice的长度和容量。既然各位熟知数据存储的内存的地址，现在可以对切片数据进行修改。让我们看看下面的例子:
In Go, the function parameters are passed by value. With respect to use slice as a function argument, that means the function will get the copies of the slice: a pointer which points to the starting address of the underlying array, accompanied by the length and capacity of the slice. Oh boy! Since you know the address of the memory which is used to store the data, you can tweak the slice now. Let's see the following example:
运行结果如下
由此可见，执行modifyValue函数，切片s的元素发生了变化。尽管modifyValue函数只是操作slice的副本，但是任然改变了切片的数据元素，看另一个例子:
You can see, after running modifyValue function, the content of slice s is changed. Although the modifyValue function just gets a copy of the memory address of slice's underlying array, it is enough!
See another example:
The result is like this:
而这一次，addValue函数并没有修改main函数中的切片s的元素。这是因为它只是操作切片s的副本，而不是切片s本身。所以如果真的想让函数改变切片的内容，可以传递切片的地址:
This time, the addValue function doesn't take effect on the s slice in main function. That's because it just manipulate the copy of the s, not the "real" s.
So if you really want the function to change the content of a slice, you can pass the address of the slice:
运行结果如下