發于：https://studygolang.com/articles/14132

如果你在使用像 C# 或 Java 這樣的編程語言后來到 go，你發現的第一件事就是沒有像 List和 Dictionary 這樣的傳統集合類型。 這真讓我困惑了好幾個月。 我找到了一個名為container/list 的軟件包，并且幾乎用它做所有的東西。

我腦后一直有一個聲音在嘮叨。語言設計者不應該不直接支持對未知長度的集合管理的功能。每個人都在討論切片是如何在語言中被廣泛使用，但我只是在有明確定義的容量或者它們通過函數返回時我才使用切片，這有點不對勁!!

因此，我在本月早些時候寫了一篇文章，揭開了切片的蓋子，希望能找到一些我不知道的魔法。我現在知道切片是如何工作的，但最終我仍然需要一個不斷進行長度增長的數組。我在學校學過，使用鏈表更有效率，是存儲大量數據更好的方法。特別是當你需要的集合長度未知時。這對我來說很有意義。

當我思考使用一個空切片時，我頭腦中有一張非常錯誤的圖片：

slice-copy

我一直在想 go 是如何創建大量新的切片值和底層數組做大量內存分配，并且不斷進行復制值。然后垃圾回收器會因為所有這些小變量被創建和銷毀而過度工作。

我無法想象需要做數千次這種操作。其實有更好的方法或更效率的方式我沒有意識到。

在研究并提出了很多問題之后，我得出的結論是，在大多數實際情況下，使用切片比使用鏈表更好。這就是為什么語言設計者花時間使切片盡可能高效工作，并且沒有引入集合類型的原因。

我們可以連續幾天討論各種邊界情況和性能問題，但 go 希望我們使用切片。因此切片應該是我們的首選，除非代碼告訴我們存在問題。掌握切片就像學國際象棋游戲，易于學習但需要一輩子才能成為大師。因為底層數組可以共享，所以在使用中需要注意一些問題。

在繼續閱讀之前，你最好看一下我的另一篇文章 Understanding Slices in Go Programming。

本文的其余部分將解釋如何使用切片處理未知容量的問題以及切片的運行機制。

以下是使用空切片來管理未知長度集合的示例：

 1package main
 2
 3import (
 4 "fmt"
 5 "math/rand"
 6 "time"
 7)
 8
 9type Record struct {
10 ID int
11 Name string
12 Color string
13}
14
15func main() {
16 // Let’s keep things unknown
17 random :=rand.New(rand.NewSource(time.Now().Unix()))
18
19 // Create a large slice pretending we retrieved data
20 // from a database
21 data :=make([]Record, 1000)
22
23 // Create the data set
24 for record :=0; record < 1000; record++ {
25 pick :=random.Intn(10)
26 color :="Red"
27
28 if pick==2 {
29 color="Blue"
30 }
31
32 data[record]=Record{
33 ID: record,
34 Name: fmt.Sprintf("Rec: %d", record),
35 Color: color,
36 }
37 }
38
39 // Split the records by color
40 var red []Record
41 var blue []Record
42
43 for _, record :=range data {
44 if record.Color=="Red" {
45 red=append(red, record)
46 } else {
47 blue=append(blue, record)
48 }
49 }
50
51 // Display the counts
52 fmt.Printf("Red[%d] Blue[%d]\n", len(red), len(blue))
53}

當我們運行這個程序時，由于隨機數生成器，我們將得到不同長度的紅色和藍色切片。我們無法提前知道紅色或藍色切片的容量需要，這對我來說是一種典型的情況。

讓我們分解出代碼中更重要的部分：

這兩行代碼創建了空切片。

1var red []Record
2var blue []Record

一個空切片長度和容量都是0，并且不存在底層數組。我們可以使用內置的 append 函數向切片中增加數據。

1red=append(red, record)
2blue=append(blue, record)

append 函數功能非常酷，為我們做了很多東西。

Kevin Gillette 在我的小組討論中進行了說明：

（https://groups.google.com/forum/#!topic/golang-nuts/nXYuMX55b6c）

在 go 語音規范中規定，前幾千個元素在容量增長的時候每次都將容量翻倍，然后以~1.25的速率進行容量增長。

我不是學者，但我看到使用波浪號（~）相當多。有些人也許不知道這是什么意思，這里表示大約。因此，append 函數會增加底層數組的容量并為未來的增長預留空間。最終 append 函數將大約以1.25或25％的系數進行容量增長。

讓我們證明 append 函數增長容量并高效運行：

 1package main
 2
 3import (
 4 "fmt"
 5 "reflect"
 6 "unsafe"
 7)
 8
 9func main() {
10 var data []string
11
12 for record :=0; record < 1050; record++ {
13 data=append(data, fmt.Sprintf("Rec: %d", record))
14
15 if record < 10 || record==256 || record==512 || record==1024 {
16 sliceHeader :=(*reflect.SliceHeader)((unsafe.Pointer(&data)))
17
18 fmt.Printf("Index[%d] Len[%d] Cap[%d]\n",
19 record,
20 sliceHeader.Len,
21 sliceHeader.Cap)
22 }
23 }
24}

輸出結果：

 1Index[0] Len[1] Cap[1]
 2Index[1] Len[2] Cap[2]
 3Index[2] Len[3] Cap[4] - Ran Out Of Room, Double Capacity
 4Index[3] Len[4] Cap[4]
 5Index[4] Len[5] Cap[8] - Ran Out Of Room, Double Capacity
 6Index[5] Len[6] Cap[8]
 7Index[6] Len[7] Cap[8]
 8Index[7] Len[8] Cap[8]
 9Index[8] Len[9] Cap[16] - Ran Out Of Room, Double Capacity
10Index[9] Len[10] Cap[16]
11Index[256] Len[257] Cap[512] - Ran Out Of Room, Double Capacity
12Index[512] Len[513] Cap[1024] - Ran Out Of Room, Double Capacity
13Index[1024] Len[1025] Cap[1280] - Ran Out Of Room, Grow by a factor of 1.25

如果我們觀察容量值，我們可以看到 Kevin 是絕對正確的。容量正如他所說的那樣在增長。在前1千的元素中，容量增加了一倍。然后容量以1.25或25％的系數增長。這意味著以這種方式使用切片將滿足我們在大多數情況下所需的性能，并且內存不會成為問題。

最初我認為會為每次調用 append 時都會創建一個新的切片值，但事實并非如此。當我們調用append 時，在棧中復制了 red 副本。然后當 append 返回時，會再進行一次復制操作，但使用的我們已有的內存。

1red=append(red, record)

在這種情況下，垃圾收集器沒有工作，所以我們根本沒有性能或內存問題。我的 C# 和引用類型的思想再次打擊了我。

請坐好，因為下一個版本中的切片會有變化。

Dominik Honnef　創建了一個博客，用簡明的英文（謝謝）解釋了 Go tip 中正在編寫的內容。這些是下一版本中的內容。這是他博客的和博客中關于切片部分的鏈接。這是一篇很棒博客，推薦閱讀。

http://dominik.honnef.co/go-tip/

http://dominik.honnef.co/go-tip/2013-08-23/#slicing

你可以用切片做很多的事情，甚至可以寫一整本關于這個主題的書。就像我之前說的那樣，切片就像國際象棋一樣，易于學習但需要一輩子才能成為大師。如果您來自其他語言，如 C# 和 Java，那么請擁抱切片并使用它。這正是 go 中正確的方式。

via:https://www.ardanlabs.com/blog/2013/08/collections-of-unknown-length-in-go.html

作者：William Kennedy

譯者：Alan

校對：polaris1119

本文由 GCTT 原創編譯，Go 中文網 榮譽推出