Slice面试题

1. slice的底层结构是怎样的？

slice 的底层数据其实也是数组，slice 是对数组的封装，它描述一个数组的片段。slice 实际上是一个结构体，包含三个字段：长度、容量、底层数组。

// runtime/slice.go
type slice struct {
        array unsafe.Pointer // 元素指针
        len   int // 长度 
        cap   int // 容量
}

2. Go语言里slice是怎么扩容的？

1.17及以前

1. 如果期望容量大于当前容量的两倍就会使用期望容量；

2. 如果当前切片的长度小于 1024 就会将容量翻倍；

3. 如果当前切片的长度大于 1024 就会每次增加 25% 的容量，直到新容量大于期望容量；

Go1.18及以后，引入了新的扩容规则：

当原slice容量(oldcap)小于256的时候，新slice(newcap)容量为原来的2倍；原slice容量超过256，新slice容量newcap = oldcap+(oldcap+3*256)/4

3. 从一个切片截取出另一个切片，修改新切片的值会影响原来的切片内容吗

在截取完之后，如果新切片没有触发扩容，则修改切片元素会影响原切片，如果触发了扩容则不会。

示例：

package main

import "fmt"func main() {
        slice := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
        s1 := slice[2:5]
        s2 := s1[2:6:7]

        s2 = append(s2, 100)
        s2 = append(s2, 200)

        s1[2] = 20

        fmt.Println(s1)
        fmt.Println(s2)
        fmt.Println(slice)
}

运行结果：

[2 3 20]
[4 5 6 7 100 200]
[0 1 2 3 20 5 6 7 100 9]

s1 从 slice 索引2（闭区间）到索引5（开区间，元素真正取到索引4），长度为3，容量默认到数组结尾，为8。 s2 从 s1 的索引2（闭区间）到索引6（开区间，元素真正取到索引5），容量到索引7（开区间，真正到索引6），为5。

接着，向 s2 尾部追加一个元素 100：

s2 = append(s2, 100)

s2 容量刚好够，直接追加。不过，这会修改原始数组对应位置的元素。这一改动，数组和 s1 都可以看得到。

再次向 s2 追加元素200

s2 = append(s2, 200)

这时，s2 的容量不够用，该扩容了。于是，s2 另起炉灶，将原来的元素复制新的位置，扩大自己的容量。并且为了应对未来可能的 append 带来的再一次扩容，s2 会在此次扩容的时候多留一些 buffer，将新的容量将扩大为原始容量的2倍，也就是10了。

最后，修改 s1 索引为2位置的元素：

s1[2] = 20

这次只会影响原始数组相应位置的元素。它影响不到 s2 了，人家已经远走高飞了。

再提一点，打印 s1 的时候，只会打印出 s1 长度以内的元素。所以，只会打印出3个元素，虽然它的底层数组不止3个元素。

4. slice作为函数参数传递，会改变原slice吗？

当 slice 作为函数参数时，因为会拷贝一份新的slice作为实参，所以原来的 slice 结构并不会被函数中的操作改变，也就是说，slice 其实是一个结构体，包含了三个成员：len, cap, array并不会变化。但是需要注意的是，尽管slice结构不会变，但是其底层数组的数据如果有修改的话，则会发生变化。若传的是 slice 的指针，则原 slice 结构会变，底层数组的数据也会变。

示例：

package main

func main() {
        s := []int{1, 1, 1}
        f(s)
        fmt.Println(s)
}

func f(s []int) {
        // i只是一个副本，不能改变s中元素的值
        /*for _, i := range s {
                i++
        }
        */

        for i := range s {
                s[i] += 1
        }
}

程序输出：

[2 2 2]

果真改变了原始 slice 的底层数据。这里传递的是一个 slice 的副本，在 f 函数中，s 只是 main 函数中 s 的一个拷贝。在f 函数内部，对 s 的作用并不会改变外层 main 函数的 s的结构。

要想真的改变外层 slice，只有将返回的新的 slice 赋值到原始 slice，或者向函数传递一个指向 slice 的指针。我们再来看一个例子：

package main

import "fmt"

func myAppend(s []int) []int {
        // 这里 s 虽然改变了，但并不会影响外层函数的 s
        s = append(s, 100)
        return s
}

func myAppendPtr(s *[]int) {
        // 会改变外层 s 本身
        *s = append(*s, 100)
        return
}

func main() {
        s := []int{1, 1, 1}
        newS := myAppend(s)

        fmt.Println(s)
        fmt.Println(newS)

        s = newS

        myAppendPtr(&s)
        fmt.Println(s)
}

程序输出

[1 1 1]
[1 1 1 100]
[1 1 1 100 100]

myAppend 函数里，虽然改变了 s，但它只是一个值传递，并不会影响外层的 s，因此第一行打印出来的结果仍然是 [1 1 1]。

而 newS 是一个新的 slice，它是基于 s 得到的。因此它打印的是追加了一个 100 之后的结果： [1 1 1 100]。

最后，将 newS 赋值给了 s，s 这时才真正变成了一个新的slice。之后，再给 myAppendPtr 函数传入一个 s 指针，这回它真的被改变了：[1 1 1 100 100]