go - Go 语言中的 nil slice vs 非 nil slice vs 空 slice

Question

我是 Go 编程的新手。我在 Go 编程书籍中读到 slice 由三部分组成:指向数组的指针、长度和容量。

我很困惑:

• nil slice ( slice 没有可指向的底层数组，len = 0，cap=0)
• 只有 len = 0, cap = 0 的非零 slice
• 空 slice 。

谁能告诉 nil 和 empty slices 是否相同？ 如果它们都不同，那么请告诉它们两者之间的区别是什么？如何测试 slice 是否为空？另外，指针在长度和容量为零的非零 slice 中持有什么值？

Answer 1

可观察的行为

nil 和空 slice (容量为 0)不一样，但它们的可观察行为是一样的。我的意思是:

• 您可以将它们传递给内置 len()和 cap()功能
• 您可以对它们进行 for range(将是 0 次迭代)
• 您可以对它们进行 slice (不违反 Spec: Slice expressions 中列出的限制；因此结果也将是一个空 slice )
• 由于它们的长度为 0，因此您无法更改它们的内容(附加值会创建新的 slice 值)

看这个简单的例子(一个 nil slice 和 2 个非 nil 空 slice ):

var s1 []int         // nil slice
s2 := []int{}        // non-nil, empty slice
s3 := make([]int, 0) // non-nil, empty slice

fmt.Println("s1", len(s1), cap(s1), s1 == nil, s1[:], s1[:] == nil)
fmt.Println("s2", len(s2), cap(s2), s2 == nil, s2[:], s2[:] == nil)
fmt.Println("s3", len(s3), cap(s3), s3 == nil, s3[:], s3[:] == nil)

for range s1 {}
for range s2 {}
for range s3 {}

输出(在 Go Playground 上尝试):

s1 0 0 true [] true
s2 0 0 false [] false
s3 0 0 false [] false

(请注意， slice nil slice 会产生 nil slice ， slice 非 nil slice 会产生非 nil slice 。)

您只能通过将 slice 值与预先声明的标识符 nil 进行比较来区分，它们在其他方面的行为相同。

要判断一个 slice 是否为空，只需将其长度与 0 进行比较:len(s) == 0。不管是 nil slice 还是非nil slice ，它是否具有正容量也没关系；如果没有元素，则为空。

s := make([]int, 0, 100)
fmt.Println("Empty:", len(s) == 0, ", but capacity:", cap(s))

打印(在 Go Playground 上试用):

Empty: true , but capacity: 100

引擎盖下

slice 值由 reflect.SliceHeader 中定义的结构表示:

type SliceHeader struct {
    Data uintptr
    Len  int
    Cap  int
}

在 nil slice 的情况下，该结构将具有其零值，即它的所有字段都将是它们的零值，即:0。

拥有一个容量和长度都等于 0、Len 和 Cap 字段的非 nil slice 肯定会是 0，但 Data 指针可能不是。 will 不是，这就是它与 nil slice 的区别。它将指向一个大小为零的底层数组。

请注意，Go 规范允许大小为 0 的不同类型的值具有相同的内存地址。 Spec: System considerations: Size and alignment guarantees:

A struct or array type has size zero if it contains no fields (or elements, respectively) that have a size greater than zero. Two distinct zero-size variables may have the same address in memory.

让我们检查一下。为此，我们调用 unsafe 的帮助。包，并“获取”我们 slice 值的 reflect.SliceHeader 结构“ View ”:

var s1 []int
s2 := []int{}
s3 := make([]int, 0)

fmt.Printf("s1 (addr: %p): %+8v\n",
    &s1, *(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s1)))
fmt.Printf("s2 (addr: %p): %+8v\n",
    &s2, *(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s2)))
fmt.Printf("s3 (addr: %p): %+8v\n",
    &s3, *(*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&s3)))

输出(在 Go Playground 上尝试):

s1 (addr: 0x1040a130): {Data:       0 Len:       0 Cap:       0}
s2 (addr: 0x1040a140): {Data: 1535812 Len:       0 Cap:       0}
s3 (addr: 0x1040a150): {Data: 1535812 Len:       0 Cap:       0}

我们看到了什么？

• 所有 slice ( slice 头)都有不同的内存地址
• nil slice 有 0 数据指针
• s2 和 s3 slice 确实具有相同的数据指针，共享/指向相同的 0 大小的内存值