關于切片引數傳遞的問題-有解無憂

前言：在 Golang 中函式之間傳遞變數時總是以值的方式傳遞的，無論是 int,string,bool,array 這樣的內置型別（或者說原始的型別），還是 slice,channel,map 這樣的參考型別，在函式間傳遞變數時，都是以值的方式傳遞，也就是說傳遞的都是值的副本，

在使用ioutil的ReadAll方法時查看了其內部實作如下，這讓我很痛苦，不明白為什么要這樣寫，下面我們就來一探究竟，

func ReadAll(r Reader) ([]byte, error) {
  b := make([]byte, 0, 512)
  for {
    if len(b) == cap(b) {
      // Add more capacity (let append pick how much).
      b = append(b, 0)[:len(b)]
    }
    n, err := r.Read(b[len(b):cap(b)])
    b = b[:len(b)+n]
    if err != nil {
      if err == EOF {
        err = nil
      }
      return b, err
    }
  }
}

討論這個問題之前先看一下標準庫中切片的內部結構

type SliceHeader struct {
    Data uintptr
    Len int
    Cap int
}

由切片的結構定義可知，切片的結構由三個資訊組成：

指標Data，指向底層陣列中切片指定的開始位置
長度Len，即切片的長度
容量Cap，也就是最大長度，即切片開始位置到陣列的最后位置的長度

最開始我想將一個檔案內容讀取到記憶體，我想到的操作是這樣的

func f1() {
  f, _ := os.Open("F:\\hello.txt")
  b := make([]byte, 0, 512)

  read, err := f.Read(b)
  if err != nil {
    return
  }
  fmt.Println(read)//列印0
  fmt.Println(b)//列印[]
}

為什么會出現這種情況呢？我們點開f.Read方法看到 Read reads up to len(b) bytes from the File. 讀取len(b) 長度byte的資料到b，那現在len(b)=0就一個位元組都不會讀取了，這時候你就會明白為什么上面標準庫中ReadAll引數為什么要用b[len(b):cap(b)] （對切片的任何操作都會復制一個切片b[len(b):cap(b)] 操作對b切片結構體進行了復制，產生了新的切片并且新切片的len=cap=512，這也就解釋了為什么資料能讀入b[len(b):cap(b)] 了），觀察下面代碼：

func f2() {
  f, _ := os.Open("F:\\hello.txt")
  b := make([]byte, 0, 512)
  //
  c := b[len(b):cap(b)]
  
  fmt.Println(len(c))//512
  fmt.Println(cap(c))//512
  
  read, err := f.Read(c)

  if err != nil {
    return
  }
  
  fmt.Println(read)//512
  fmt.Println(b)//[]
  fmt.Println(b[:cap(b)])//[...] 列印出了資料
  fmt.Println(c)//[...]列印出了和上面相同的資料
}

這就奇怪了不是說是參考傳遞嗎，為什么現在c作為引數傳進Read方法后值被改變了，這就需要看切片的內部結構了，切片本身并不承載資料，它只是一個有三個屬性的結構體，傳遞時，就會把這個結構體的三個屬性復制一份進行傳遞，而且復制后頭指標指向相同的地址，另外還有一個重要的概念：對切片的任何操作都會復制一個切片（并不是復制切片資料，二十切片的結構體，他們指向的記憶體區域還是一樣的），也就是復制上面說的三個屬性，讀取切片型別資料的另一個重要屬性就是len，len是多少那就會讀多少資料，雖然由b衍生出的其他結構體他們的頭指標的地址是一樣的，后面的資料也是一樣的，但是如果你的len是0那頭指標后面的資料一個byte也不屬于你，也就讀不出來，你有多少的len那么頭指標后就有多少資料屬于你，

這也就解釋了為什么b始終是空的了，雖然你的頭指標后面有資料被填充了，但是你的len始終是0那么資料都與你無關也是就是空了，c切片的頭指標與b相同但是len和cap不同都是512，所以就能讀取出頭指標后512bytes的資料了，

另外還要討論切片的擴容機制，當切片的len=cap時使用append方法會觸發內置的擴容機制cap會擴大，我就有些疑問為什么是b = append(b, 0)[:len(b)] ，因為使用append函式僅僅是為了觸發擴容，添加進去的0是無意義的，原來len=512現在就變成了513，再往后填充資料就會導致與原資料不一致的問題，因此要把添加的byte去除，

func f3() {
  f, _ := os.Open("F:\\hello.txt")
  b := make([]byte, 0, 512)
  for {
    if len(b) == cap(b) {
      // Add more capacity (let append pick how much).
      //b = append(b, 0)[:len(b)]
      b = append(b, 0)
    }
    n, err := f.Read(b[len(b):cap(b)])

    b = b[:len(b)+n]
    if err != nil {
      if err == io.EOF {
        err = nil
      }
      break
    }
  }
  fmt.Println(string(b))
}

可以看到使用b = append(b, 0) 會導致部分資料失真，

轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/houduan/553685.html

標籤：Go

上一篇：驅動開發：內核決議記憶體四級頁表

下一篇：返回列表