Go 语言中的两种 slice 表达式

在此之前，已经有许多关于 Golang 中 slice 的介绍,比如 * [Go Slices: usage and internals](https://blog.golang.org/go-slices-usage-and-internals) * [How to avoid Go gotchas](https://blog.golang.org/go-slices-usage-and-internals) 本文只是关注于 slice 的表示方式，它们可以创建两种类型的值: * 截断的 string * 指向 array 或者 slice 的指针 Go 语言对 slice 有两种表示方式：简略表达式与完整表达式。 ## 简略表达式 Slice 的简略表达式是： ```go Input[low:high] ``` 其中，low 和 high 是 slice 的索引(index)，其数值必须是整数，它们指定了输入操作数(Input)的哪些元素可以被放置在结果的 slice 中。输入操作数可以是 string，array，或者是指向 array 或 slice 的指针。结果 slice 的长度就是 high-low。如下例所示： ```go numbers := [10]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} s := numbers[2:4:6] fmt.Println(s) // [2, 3] fmt.Println(cap(s)) // 4 ``` 将 slice 表达式应用到 array 的指针中，这是第一次取消对该指针的引用，然后以常规的方式应用 slice 表达式。将 slice 表达式应用于数组的指针，是先解引用该指针，然后按常规方式应用切片表达式的简写形式。 ```go numbers := [5]int{1, 2, 3, 4, 5} fmt.Println((&numbers)[1:3]) // [2, 3] ``` Slice 的索引 low 和 high 可以省略，low 的默认值是0，high 的默认值为 slice 的长度： ```go fmt.Println("foo"[:2]) // "fo" fmt.Println("foo"[1:]) // "oo" fmt.Println("foo"[:]) // "foo" ``` 但是 slice 的索引不可以是以下几种类型的值： * low < 0 or high < 0 * low <= high * high <= len(input) ```go fmt.Println("foo"[-1:]) // invalid slice index -1 (index must be non-negative) //fmt.Println("foo"[:4]) // invalid slice index 4 (out of bounds for 3-byte string) fmt.Println("foo"[2:2]) // ""(blank) //fmt.Println("foo"[2:1]) // invalid slice index: 2 > 1 ``` 否则，即使一个超过 slice 范围的索引不能在编译的时候被检测到，那么在运行时就会发生一个 panic。 ```go func low() int { return 4 } func main() { fmt.Println("foo"[low():]) } ``` ``` panic: runtime error: slice bounds out of range goroutine 1 [running]: panic(0x102280, 0x1040a018) /usr/local/go/src/runtime/panic.go:500 +0x720 main.main() /tmp/sandbox685025974/main.go:12 +0x120 ``` ## 完整表达式 这种方法可以控制结果 slice 的容量，但是只能用于 array 和指向 array 或 slice 的指针（ string 不支持），在简略表达式中结果 slice 的容量是从索引low开始的最大可能容量（ slice 的简略表达式）： ```go numbers := [10]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} s := numbers[1:4] fmt.Println(s) // [1, 2, 3] fmt.Println(cap(s)) // 9 ``` 对于一个 array 来说，cap(a) == len(a) 在上面的代码片段中，s 的容量是 9，因为这个 slice 从索引 1 开始，而底层 array 有 8 个元素（2 到 9）。完整的 slice 表达式允许修改这种默认行为，以如下代码为例： ```go numbers := [10]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} s := numbers[1:4:5] fmt.Println(s) // [1, 2, 3] fmt.Println(cap(s)) // 4 ``` 完整的 slice 表达式具有以下的形式： ```go input[low:high:max] ``` 索引 low 和索引 high 的含义和工作方式与简略表达式相同。唯一的区别是 max 将结果 slice 的容量设置为 max-low。 ```go numbers := [10]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} s := numbers[2:4:6] fmt.Println(s) // [2, 3] fmt.Println(cap(s)) // 4 ``` 当 slice 的输入操作数是一个 slice 时，结果 slice 的容量取决于输入操作数，而不是它的指向的底层 array： ```go numbers := [10]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} fmt.Println(cap(numbers)) // 10 s1 := numbers[1:4] fmt.Println(s1) // [1, 2, 3] fmt.Println(cap(s1)) // 9 s2 := numbers[1:4:5] fmt.Println(s2) // [1, 2, 3] fmt.Println(cap(s2)) // 4 s3 := s2[:] fmt.Println(s3) // [1, 2, 3] fmt.Println(cap(s3)) // 4 ``` 这个例子中 s3 的容量不能超过 s2 的容量 (4)，即使它指向的 array 有 10 个元素，而且 s1,s2,s3 都是从 1 开始的。 当输入操作数是 slice 时，完整表达式的索引 high 不能超过其 cap(input) ```go numbers := [10]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} s1 := numbers[0:1] fmt.Println(s1) // [0] fmt.Println(len(s1)) // 1 fmt.Println(cap(s1)) // 10 s2 := numbers[0:5] fmt.Println(s2) // [0, 1, 2, 3, 4] fmt.Println(cap(s1)) // 10 ``` 另外，对于它的 max 取值，有两个额外的规则 * high <= max * max <= cap(input) ```go numbers := [10]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9} s1 := numbers[0:1] s2 := numbers[0:5:11] // invalid slice index 11 (out of bounds for 10-element array) fmt.Println(s1, s2) ``` 在完整的 slice 表达式中低索引(low)是可以省略的 ```go numbers := [10]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} s := numbers[:4:6] fmt.Println(s) // [0, 1, 2, 3] fmt.Println(cap(s)) // 6 ``` 然而，不能省略略高索引(high) ```go numbers := [10]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} s1 := numbers[:4:6] s2 := s1[::5] fmt.Println(s2) fmt.Println(cap(s2)) ``` 否则，代码会在编译时报错"middle index required in 3-index slice"