Go語言切片?？嫉拿嬖囌骖}解析
前言
哈嘍，大家好，我是asong。最近沒事在看八股文，總結(jié)了幾道?？嫉那衅斯晌模詥柎鸬姆绞娇偨Y(jié)出來，希望對正在面試的你們有用～
本文題目不全，關(guān)于切片的面試真題還有哪些?歡迎評論區(qū)補充～
01. 數(shù)組和切片有什么區(qū)別?
Go語言中數(shù)組是固定長度的，不能動態(tài)擴(kuò)容，在編譯期就會確定大小，聲明方式如下：
var buffer [255]int
buffer := [255]int{0}
切片是對數(shù)組的抽象，因為數(shù)組的長度是不可變的，在某些場景下使用起來就不是很方便，所以Go語言提供了一種靈活，功能強悍的內(nèi)置類型切片("動態(tài)數(shù)組")，與數(shù)組相比切片的長度是不固定的，可以追加元素。切片是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，切片不是數(shù)組，切片描述的是一塊數(shù)組，切片結(jié)構(gòu)如下：
我們可以直接聲明一個未指定大小的數(shù)組來定義切片，也可以使用make()函數(shù)來創(chuàng)建切片，聲明方式如下：
var slice []int // 直接聲明
slice := []int{1,2,3,4,5} // 字面量方式
slice := make([]int, 5, 10) // make創(chuàng)建
slice := array[1:5] // 截取下標(biāo)的方式
slice := *new([]int) // new一個
切片可以使用append追加元素，當(dāng)cap不足時進(jìn)行動態(tài)擴(kuò)容。
02. 拷貝大切片一定比拷貝小切片代價大嗎?
這道題比較有意思，原文地址：Are large slices more expensive than smaller ones?
這道題本質(zhì)是考察對切片本質(zhì)的理解，Go語言中只有值傳遞，所以我們以傳遞切片為例子：
func main() {
param1 := make([]int, 100)
param2 := make([]int, 100000000)
smallSlice(param1)
largeSlice(param2)
}
func smallSlice(params []int) {
// ....
}
func largeSlice(params []int) {
// ....
}切片param2要比param1大1000000個數(shù)量級，在進(jìn)行值拷貝的時候，是否需要更昂貴的操作呢?
實際上不會，因為切片本質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：
type SliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}切片中的第一個字是指向切片底層數(shù)組的指針，這是切片的存儲空間，第二個字段是切片的長度，第三個字段是容量。將一個切片變量分配給另一個變量只會復(fù)制三個機(jī)器字，大切片跟小切片的區(qū)別無非就是Len 和 Cap的值比小切片的這兩個值大一些，如果發(fā)生拷貝，本質(zhì)上就是拷貝上面的三個字段。
03. 切片的深淺拷貝
深淺拷貝都是進(jìn)行復(fù)制，區(qū)別在于復(fù)制出來的新對象與原來的對象在它們發(fā)生改變時，是否會相互影響，本質(zhì)區(qū)別就是復(fù)制出來的對象與原對象是否會指向同一個地址。在Go語言，切片拷貝有三種方式：
使用=操作符拷貝切片，這種就是淺拷貝
使用[:]下標(biāo)的方式復(fù)制切片，這種也是淺拷貝
使用Go語言的內(nèi)置函數(shù)copy()進(jìn)行切片拷貝，這種就是深拷貝，
04. 零切片、空切片、nil切片是什么
為什么問題中這么多種切片呢?因為在Go語言中切片的創(chuàng)建方式有五種，不同方式創(chuàng)建出來的切片也不一樣;
- 零切片
我們把切片內(nèi)部數(shù)組的元素都是零值或者底層數(shù)組的內(nèi)容就全是 nil的切片叫做零切片，使用make創(chuàng)建的、長度、容量都不為0的切片就是零值切片：
slice := make([]int,5) // 0 0 0 0 0 slice := make([]*int,5) // nil nil nil nil nil
- nil切片
nil切片的長度和容量都為0，并且和nil比較的結(jié)果為true，采用直接創(chuàng)建切片的方式、new創(chuàng)建切片的方式都可以創(chuàng)建nil切片：
var slice []int var slice = *new([]int)
- 空切片
空切片的長度和容量也都為0，但是和nil的比較結(jié)果為false，因為所有的空切片的數(shù)據(jù)指針都指向同一個地址 0xc42003bda0;使用字面量、make可以創(chuàng)建空切片：
var slice = []int{}
var slice = make([]int, 0)
空切片指向的 zerobase 內(nèi)存地址是一個神奇的地址，從 Go 語言的源代碼中可以看到它的定義：
// base address for all 0-byte allocations
var zerobase uintptr
// 分配對象內(nèi)存
func mallocgc(size uintptr, typ *_type, needzero bool) unsafe.Pointer {
...
if size == 0 {
return unsafe.Pointer(&zerobase)
}
...
}05. 切片的擴(kuò)容策略
這個問題是一個高頻考點，我們通過源碼來解析一下切片的擴(kuò)容策略，切片的擴(kuò)容都是調(diào)用growslice方法，截取部分重要源代碼：
// runtime/slice.go
// et：表示slice的一個元素；old：表示舊的slice；cap：表示新切片需要的容量；
func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
if cap < old.cap {
panic(errorString("growslice: cap out of range"))
}
if et.size == 0 {
// append should not create a slice with nil pointer but non-zero len.
// We assume that append doesn't need to preserve old.array in this case.
return slice{unsafe.Pointer(&zerobase), old.len, cap}
}
newcap := old.cap
// 兩倍擴(kuò)容
doublecap := newcap + newcap
// 新切片需要的容量大于兩倍擴(kuò)容的容量，則直接按照新切片需要的容量擴(kuò)容
if cap > doublecap {
newcap = cap
} else {
// 原 slice 容量小于 1024 的時候，新 slice 容量按2倍擴(kuò)容
if old.cap < 1024 {
newcap = doublecap
} else { // 原 slice 容量超過 1024，新 slice 容量變成原來的1.25倍。
// Check 0 < newcap to detect overflow
// and prevent an infinite loop.
for 0 < newcap && newcap < cap {
newcap += newcap / 4
}
// Set newcap to the requested cap when
// the newcap calculation overflowed.
if newcap <= 0 {
newcap = cap
}
}
}
// 后半部分還對 newcap 作了一個內(nèi)存對齊，這個和內(nèi)存分配策略相關(guān)。進(jìn)行內(nèi)存對齊之后，新 slice 的容量是要 大于等于 老 slice 容量的 2倍或者1.25倍。
var overflow bool
var lenmem, newlenmem, capmem uintptr
// Specialize for common values of et.size.
// For 1 we don't need any division/multiplication.
// For sys.PtrSize, compiler will optimize division/multiplication into a shift by a constant.
// For powers of 2, use a variable shift.
switch {
case et.size == 1:
lenmem = uintptr(old.len)
newlenmem = uintptr(cap)
capmem = roundupsize(uintptr(newcap))
overflow = uintptr(newcap) > maxAlloc
newcap = int(capmem)
case et.size == sys.PtrSize:
lenmem = uintptr(old.len) * sys.PtrSize
newlenmem = uintptr(cap) * sys.PtrSize
capmem = roundupsize(uintptr(newcap) * sys.PtrSize)
overflow = uintptr(newcap) > maxAlloc/sys.PtrSize
newcap = int(capmem / sys.PtrSize)
case isPowerOfTwo(et.size):
var shift uintptr
if sys.PtrSize == 8 {
// Mask shift for better code generation.
shift = uintptr(sys.Ctz64(uint64(et.size))) & 63
} else {
shift = uintptr(sys.Ctz32(uint32(et.size))) & 31
}
lenmem = uintptr(old.len) << shift
newlenmem = uintptr(cap) << shift
capmem = roundupsize(uintptr(newcap) << shift)
overflow = uintptr(newcap) > (maxAlloc >> shift)
newcap = int(capmem >> shift)
default:
lenmem = uintptr(old.len) * et.size
newlenmem = uintptr(cap) * et.size
capmem, overflow = math.MulUintptr(et.size, uintptr(newcap))
capmem = roundupsize(capmem)
newcap = int(capmem / et.size)
}
}通過源代碼可以總結(jié)切片擴(kuò)容策略：
切片在擴(kuò)容時會進(jìn)行內(nèi)存對齊，這個和內(nèi)存分配策略相關(guān)。進(jìn)行內(nèi)存對齊之后，新 slice 的容量是要 大于等于老 slice 容量的 2倍或者1.25倍，當(dāng)原 slice 容量小于 1024 的時候，新 slice 容量變成原來的 2 倍;原 slice 容量超過 1024，新 slice 容量變成原來的1.25倍。
07. 參數(shù)傳遞切片和切片指針有什么區(qū)別?
我們都知道切片底層就是一個結(jié)構(gòu)體，里面有三個元素：
type SliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}
分別表示切片底層數(shù)據(jù)的地址，切片長度，切片容量。
當(dāng)切片作為參數(shù)傳遞時，其實就是一個結(jié)構(gòu)體的傳遞，因為Go語言參數(shù)傳遞只有值傳遞，傳遞一個切片就會淺拷貝原切片，但因為底層數(shù)據(jù)的地址沒有變，所以在函數(shù)內(nèi)對切片的修改，也將會影響到函數(shù)外的切片，舉例：
func modifySlice(s []string) {
s[0] = "song"
s[1] = "Golang"
fmt.Println("out slice: ", s)
}
func main() {
s := []string{"asong", "Golang夢工廠"}
modifySlice(s)
fmt.Println("inner slice: ", s)
}
// 運行結(jié)果
out slice: [song Golang]
inner slice: [song Golang]不過這也有一個特例，先看一個例子：
func appendSlice(s []string) {
s = append(s, "快關(guān)注?。?)
fmt.Println("out slice: ", s)
}
func main() {
s := []string{"asong", "Golang夢工廠"}
appendSlice(s)
fmt.Println("inner slice: ", s)
}
// 運行結(jié)果
out slice: [asong Golang夢工廠 快關(guān)注??！]
inner slice: [asong Golang夢工廠]因為切片發(fā)生了擴(kuò)容，函數(shù)外的切片指向了一個新的底層數(shù)組，所以函數(shù)內(nèi)外不會相互影響，因此可以得出一個結(jié)論，當(dāng)參數(shù)直接傳遞切片時，如果指向底層數(shù)組的指針被覆蓋或者修改(copy、重分配、append觸發(fā)擴(kuò)容)，此時函數(shù)內(nèi)部對數(shù)據(jù)的修改將不再影響到外部的切片，代表長度的len和容量cap也均不會被修改。
參數(shù)傳遞切片指針就很容易理解了，如果你想修改切片中元素的值，并且更改切片的容量和底層數(shù)組，則應(yīng)該按指針傳遞。
08. range遍歷切片有什么要注意的?
Go語言提供了range關(guān)鍵字用于for 循環(huán)中迭代數(shù)組(array)、切片(slice)、通道(channel)或集合(map)的元素，有兩種使用方式：
for k,v := range _ { }
for k := range _ { }
第一種是遍歷下標(biāo)和對應(yīng)值，第二種是只遍歷下標(biāo)，使用range遍歷切片時會先拷貝一份，然后在遍歷拷貝數(shù)據(jù)：
s := []int{1, 2}
for k, v := range s {
}
會被編譯器認(rèn)為是
for_temp := s
len_temp := len(for_temp)
for index_temp := 0; index_temp < len_temp; index_temp++ {
value_temp := for_temp[index_temp]
_ = index_temp
value := value_temp
}
不知道這個知識點的情況下很容易踩坑，例如下面這個例子：
package main
import (
"fmt"
)
type user struct {
name string
age uint64
}
func main() {
u := []user{
{"asong",23},
{"song",19},
{"asong2020",18},
}
for _,v := range u{
if v.age != 18{
v.age = 20
}
}
fmt.Println(u)
}
// 運行結(jié)果
[{asong 23} {song 19} {asong2020 18}]因為使用range遍歷切片u，變量v是拷貝切片中的數(shù)據(jù)，修改拷貝數(shù)據(jù)不會對原切片有影響。
之前寫了一個對for-range踩坑總結(jié)，可以讀一下：面試官：go中for-range使用過嗎?這幾個問題你能解釋一下原因嗎?
總結(jié)
本文總結(jié)了8道切片相關(guān)的面試真題，切片一直是面試中的重要考點，把本文這幾個知識點弄會，應(yīng)對面試官就會變的輕松自如。
到此這篇關(guān)于Go語言切片面試?？嫉奈恼戮徒榻B到這了,更多相關(guān)Go語言切片面試內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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