Go 学习笔记：切片剖析，效率之选

2023-12-06 10:57:53





**切片：Go 语言中的高效数据结构** 

在 Go 语言中，切片（Slice）是一种比数组更灵活、更高效的数据结构。与数组类似，切片也用于存储一系列具有相同数据类型的 元素，但与数组有本质的区别。

**切片与数组的奥妙区别** 

* **内存管理：**  数组是固定长度的数据结构，这意味着一旦数组被初始化，其长度就**不能** 被改变。而切片则更为灵活，它并不是数组本身，而是一个指向数组内存的**引用** ，引用指向数组的起始和终止下标。这意味着切片不需要在初始化时指定固定长度，可以随着需要而 动态增长或缩小，而无需重新申请内存。
* **底层存储：**  数组在内存中是紧密排列的，而切片则更具弹性。切片的内存可以是**分散的** ，这意味着切片中的数据不一定物理上存储在内存的相邻部分。
* **内存开销：**  与数组相比，切片在内存开销上更胜一筹。数组在定义时需要指定固定长度，无论实际存储了 多少个 元素，都会为其整个内存进行申请。而切片则只为其引用的**头部信息** 申请内存，在引用中的长度信息能告知有效数据的范围。

**切片的魔法特性** 

* **灵活性：**  切片允许你**高效** 地从现有切片中**截取** 或**扩展** 一个子切片，而无需进行复杂的内存复制。
* **底层优化：**  切片本质上是一种引用，这**减少了内存开销** ，并且能让你在不实际复制数据的情况下将切片传递给**多个变量或方法** ，提高了应用程序的性能。
* **迭代便利：**  Go 语言提供了内置的 range 循环，让你可以轻松地遍历切片中的每个 元素，省去了手动管理切片下标的繁琐。

**何时使用切片** 

切片是下列场景的理想选择：

* 当你**需要一个灵活的数据结构** ，可以随着需要而 动态增长或缩小。
* 当你**需要高效地从现有切片中获取子切片** ，而不需要复制数据。
* 当你**需要将切片传递给多个变量或方法** ，以提高应用程序的性能。
* 当你**需要在内存受限的嵌入式场景中优化内存开销** 。

**如何使用切片** 

```go
// 创建一个切片
mySlice []int = make(int, 5) // 创建一个有 5 个整数容量的切片

// 向切片中追加一个新 元素
mySlice = mySlice[0:5] // 将切片容量扩展到 5
mySlice[4] = 10

// 创建一个子切片
subSlice mySlice[2:4] // 创建一个从下标 2 到 4（不包含下标 4）的子切片

// 遍历一个切片
for i, value range mySlice {
  fmt.Printf("%d: %d\n", i, value)
}

// 使用切片方法
sort.Ints(mySlice) // 按升序排列切片中的整数