Go語言slice的本質-SliceHeader

今天最熱的事情，莫過於微信7.0的發佈，增長了短視頻，優化了看一看等功能，原本想跟着個熱度，蹭個流量，後來發現各位大佬都已經開始蹭了，就算了，仍是談談Go語言（golang）吧，看來要成爲一個合格的自媒體，仍是不要矜持，任重道遠啊。

前兩天有朋友（Weelin）在個人公衆號上留言，留言的文章是這一篇 Go語言實戰筆記（五）| Go 切片 ，這是一篇講Go語言（golang） Slice(切片)的，很早的一篇文章。這位朋友的留言不是講本身的問題，而是針對另一位朋友（Dreamerque）的留言的說明。

留言原由

爲了連貫說明問題，咱們先來看下2018-03-17，Dreamerque這位朋友的留言：

有個問題困擾: 考慮將slice這種引用類型做爲自定義接受者，並綁定方法以下,

問題: 此時的slice空間容量足夠，調用方法先後其地址並不會改變，那麼爲什麼append後的切片內部成員不會改變？ 默認拷貝的副本是slice引用，應該要能修改或者添加成員才符合預期的。。

type Slice []int

func (A Slice)Append(value int) {
	A = append(A, value)
}

func main() {
	mSlice := make(Slice, 10, 20)
	mSlice.Append(5)
	fmt.Println(mSlice)
}
複製代碼

經過代碼，相信你們也看明白了，以上就是Dreamerque的問題和困惑。我當時給Dreamerque的回答是引用的數據源不一致，讓他參考個人 Go語言中new和make的區別 這篇文章 。

而後就在前兩天，我收到了Weelin的留言：

無情你好，我理解mslice的數據源應該是沒發生變化的。因爲值拷貝的緣由，Append方法先後的切片惟一有關聯的就是底層指向的數組，打印結果不同就是由於原來切片過短了。這個也能夠在執行完Append方法後，生成一個新的切片(長度大於5)並打印驗證。

Weelin的留言更細，分析的更準，這時候，我才知道，原來我那個回答，有點誤導Dreamerque了，可能會把我說的數據源理解成更底層的Data數組了。

問題分析

從以上的輸出打印中，咱們的確能夠看到mSlice並無任何變化，就是方法Append沒有起任何做用。Dreamerque的困惑是以爲Slice是引用類型，修改了指向應該也會跟着改，其實咱們知道，這個修改引用的指向是在Append方法內的，離開就不起做用了。

其實以上都不是根本，根本是Weelin提到的，append後的Slice已經不是原來的Slice了。這時候有的朋友可能又疑惑了，append返回的Slice的指針和原Slice的指針同樣的啊，怎麼會不是一個呢？咱們來測試一次，修改代碼以下：

func (A Slice)Append(value int) {
	A1 := append(A, value)
	fmt.Printf("%p\n%p\n",A,A1)
}
複製代碼

咱們用A1存儲append方法返回的Slice，而後打印返回A1和原A的指針地址，發現的確同樣。你們能夠本身運行試試。其實咱們本身在make一個Slice的時候會發現，是能夠有三個參數的，一個是數據、一個是長度、一個是容量，也就是說，Slice是這樣的一個結構，如今該是咱們的SliceHeader登場的時候了。

SliceHeader登場

SliceHeader是Slice運行時的具體表現，它的結構定義以下：

type SliceHeader struct {
	Data uintptr
	Len  int
	Cap  int
}
複製代碼

正好對應Slice的三要素，Data指向具體的底層數據源數組，Len表明長度，Cap表明容量。

既然Slice就是SliceHeader，那麼咱們把Slice轉化爲SliceHeader，來看看A和A1內部具體的字段值，這樣來判斷他們是否一致，咱們修改Append方法以下：

//blog:www.flysnow.org
//wechat:flysnow_org

func (A Slice)Append(value int) {
	A1 := append(A, value)

	sh:=(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&A))
	fmt.Printf("A Data:%d,Len:%d,Cap:%d\n",sh.Data,sh.Len,sh.Cap)

	sh1:=(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&A1))
	fmt.Printf("A1 Data:%d,Len:%d,Cap:%d\n",sh1.Data,sh1.Len,sh1.Cap)
}
複製代碼

經過unsafe.Pointer指針進行強制類型轉換，關於unsafe.Pointer的知識能夠參考個人 Go語言實戰筆記（二十七）| Go unsafe Pointer 這篇文章。

都轉換爲*reflect.SliceHeader類型後，咱們分別輸出他們的Data、Len、Cap字段，如今咱們看看輸出的結果。

A  Data:824634204160,Len:10,Cap:20
A1 Data:824634204160,Len:11,Cap:20
複製代碼

這下你們明白了吧，他們的Len不同，並非一個Slice，因此使用append方法並無改變原來的A，而是新生成了一個A1，即便Dreamerque這位朋友經過以下代碼 A = append(A, value) 進行復制，也只是一個mSlice的拷貝A的指向被改變了，並且這個A只在Append方法內有效，mSlice自己並無改變，因此輸出的mSlice不會有任何變化。

這裏正確的作法是讓Append返回append後的結果。其實對於內置函數append的使用，Go語言(golang)官方作了說明的，要保存返回的值。

Append returns the updated slice. It is therefore necessary to store the result of append

以上Dreamerque這位朋友的例子中，設置的Len是10，Cap是20，由於Cap足夠大，因此內置函數append並無生成新的底層數組，如今咱們把Cap改成10。

type Slice []int

func (A Slice)Append(value int) {
	A1 := append(A, value)

	sh:=(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&A))
	fmt.Printf("A Data:%d,Len:%d,Cap:%d\n",sh.Data,sh.Len,sh.Cap)

	sh1:=(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&A1))
	fmt.Printf("A1 Data:%d,Len:%d,Cap:%d\n",sh1.Data,sh1.Len,sh1.Cap)
}

func main() {
	mSlice := make(Slice, 10, 10)
	mSlice.Append(5)
	fmt.Println(mSlice)
}
複製代碼

運行代碼咱們會發現兩個Slice的Data再也不同樣了。

A  Data:824633835680,Len:10,Cap:10
A1 Data:824634204160,Len:11,Cap:20
複製代碼

這是由於在append的時候，發現Cap不夠，生成了一個新的Data數組，用於存儲新的數據，而且同時擴充了Cap容量。

小結

最終，我從新回覆了Dreamerque，並對Weelin作了感謝，而後想到這類問題，能夠還有很多朋友會遇到，因此寫了一篇文章分析下Slice的本質，也就是SliceHeader,但願能夠幫到你們，Go語言，golang ，的確夠浪，SliceHeader很溜。

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