正确理解golang slice的复制

slice 三个属性

golang 的slice是一个指向底层的数组的指针结构体。 这个结构体有三个属性，1.指向数组指针，2.len： slice中元素的数量 3.cap：slice占用内存数量。 只有深刻理解这三个属性才能在使用slice中不至于犯错。

正确理解变量和共享

多个slice之间可以共享底层的数据，并且引用的数组部分区间可能重叠

以上是golang 圣经中的一句话。深刻理解这句话对于日程编程非常有意义。

1.什么时候共享数据会被其他变量修改

func f1()  {
    a1 := []int{1,2,3,4,5,6}
    a2 := a1
    a3 := a1[1:3]

    a1[1] = 999
    
    fmt.Println("a1=",a1,"a2=",a2,"a3=",a3)
}

运行结果

a1= [1 999 3 4 5 6] a2= [1 999 3 4 5 6] a3= [999 3]

Process finished with exit code 0

我们清楚的看到了数据共享，此时修改了a1 ，两位两个变量都被修改

什么时候不会修改

func f2()  {
    a1 := []int{1,2,3,4,5,6}
    a2 := a1
    a3 := a1[1:3]

    a2 = append(a2,888)

    a1[1] = 999

    fmt.Println("a1=",a1,"a2=",a2,"a3=",a3)
}

运行结果

a1= [1 999 3 4 5 6] a2= [1 2 3 4 5 6 888] a3= [999 3]

Process finished with exit code 0

可以虽然a1被修改，a2并没有修改。我们知道append函数会面临内存的重新分配。所以等a2进行append的时候，会重新申请内存空间，将原有数组拷贝然后增加如新值。也就是当append操作的时候，此时a2 不在和a1 共享内存了。所以后续对a1的操作是不会影响到a2.

3.所有的append操作都会隔断内存共享？

func f3()  {
    a1 := []int{1,2,3,4,5,6}
    a2 := a1
    a3 := a1[1:3]
    a2 = append(a2,888)
    a3 = append(a3,777)

    a1[1] = 999

    fmt.Println("a1=",a1,"a2=",a2,"a3=",a3)
}

运行结果

a1= [1 999 3 777 5 6] a2= [1 2 3 4 5 6 888] a3= [999 3 777]

Process finished with exit code 0

这次a3 是对a1进行切片操作赋值的新变量。此时对a3进行append操作，我们发现a1的值同步被修改了。所以此时a3 和a1 仍然是共享内存，append并没有申请新的内存空间而是继续在a3的数据末尾写入，这样对于a1 是覆盖了原有值。

问题本质是

a1= [1 999 3 777 5 6] cap(a1) =  6  a2= [1 2 3 4 5 6 888] cap(a2) =  12  a3= [999 3 777] cap(a3) =  5

重新运行后将三个变量cap值打印为以上输出。

问题的本质是len 和cap 的值。 在slice中，当len小于cap 的值的时候， 进行append 操作是不会造成内存的重新分配。a3 是从a1切片操作而来，我们看到a3 初始化的len =2 ，cap =5.所以在append中不会引起内存重新分配，go 运行时会继续将数据依次写入。这样就修改了a3 和a1共享的内存空间。 对于a2，在初始化的时候len =cap =6. 在append操作的时候就会重新申请空间，go会分配当前空间 * 2 的内存。所以append后的cap就是12 如上。

总结

在对slice 复制的时候，如果面临多个变量同时指向一个数组的时候，一定要考虑到数据的共享和内存的重新分配。