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#7.2 分片
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## 7.2.1 概念
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slice是对数组一个连续片段的引用（该数组我们称之为相关数组，通常是匿名的），所以slice是一个引用类型（因此更类似于C/C++中的数组类型，或者Python中的list类型）。这个片段可以是整个数组，或者是由起始和终止索引标识的一些项的子集。需要注意的是，终止索引标识的项不包括在slice内。Slice提供了一个相关数组的动态窗口。
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Slice是可索引的，并且可以由len()方法获取长度。
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给定项的slice索引可能比相关数组的相同元素的索引小。和数组不同的是，slice的长度可以在运行时修改，最小为0最大为相关数组的长度：slice是一个`长度可变的数组`。
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slice提供了计算容量的方法cap()可以测量slice最长可以达到多少：它等于slice的长度 + 数组除slice之外的长度。如果s是一个slice，cap就是从s[0]到数组末尾的数组长度。slice的长度永远不会超过它的容量，所以对于slice s来说该不等式永远成立： 0 <= len(s) <= cap(s)
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多个slice如果表示同一个数组的片段，它们可以共享数据；因此一个slice和相关数组的其他slice是共享存储的，相反，不同的数组总是代表不同的存储。数组实际上是slice的构建块。
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`优点： ` 因为slice是引用，所以它们不需要使用额外的内存并且比使用数组更有效率，所以在Go代码中slice比数组更常用。
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声明slice的格式是： var identifier []type 不需要说明长度
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一个slice在未初始化之前默认为nil，长度为0。
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slice的初始化格式是： var slice1 []type = arr1[start:end]
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这表示slice1是由数组arr1从start索引到end-1索引之间的元素构成的子集（切分数组，start:end被称为slice表达式）。所以slice1[0]就等于arr1[start]。这可以在arr1被填充前就定义好。
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如果某个人写： var slice1 []type = arr1[:]那么slice1就等于完整的arr1数组（所以这种表示方式是arr1[0:len(arr1)]的一种缩写）。另外一种表述方式是：slice1 = &arr1。
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arr1[2:]和arr1[2:len(arr1)]相同，都包含了数组从第二个到最后的所有元素。
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arr1[:3]和arr1[0:3]相同，包含了从第一个到第三个元素（不包括第三个）。
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如果你想去掉slice1的最后一个元素，只要 slice1 = slice1[:len(slice1)-1]
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一个由数组第1，2,3个元素组成的分片可以这么生成： s := [3]int{1,2,3} 或者 s := [...]int{1,2,3}[:]甚至更简单的s := []int{1,2,3}。
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s2 := s[:]是用slice组成的slice，拥有相同的元素，但是仍然指向相同的相关数组。
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一个slice s可以这样扩展到它的大小上限：s = s[:cap(s)]，如果再扩大的话就会导致运行时错误（参见7.7）。
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对于每一个slice（包括string），以下状态总是成立的：
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s == s[:i] + s[i:] // i是一个整数且: 0 <= i <= len(s)
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len(s) < cap(s)
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Slice也可以用类似数组的方式初始化： var x = []int{2, 3, 5, 7, 11}。这样就创建了一个长度为5的数组并且创建了一个相关slice。
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slice在内存中的组织方式实际上是一个有3个域的结构体：指向相关数组的指针，slice长度以及slice容量。下图给出了一个长度为2，容量为4的slice。
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y[0] = 3且y[1] = 5。slice y[0:4]由元素3, 5， 7和11组成。 
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示例 7.7 [array_slices.go](exmaples/chapter_7/array_slices.go)
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package main
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import "fmt"
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func main() {
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var arr1 [6]int
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var slice1 []int = arr1[2:5] // item at index 5 not included!
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// load the array with integers: 0,1,2,3,4,5
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for i := 0; i < len(arr1); i++ {
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arr1[i] = i
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}
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// print the slice
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for i := 0; i < len(slice1); i++ {
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fmt.Printf("Slice at %d is %d\n", i, slice1[i])
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}
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fmt.Printf("The length of arr1 is %d\n", len(arr1))
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fmt.Printf("The length of slice1 is %d\n", len(slice1))
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fmt.Printf("The capacity of slice1 is %d\n", cap(slice1))
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// grow the slice
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slice1 = slice1[0:4]
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for i := 0; i < len(slice1); i++ {
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fmt.Printf("Slice at %d is %d\n", i, slice1[i])
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}
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fmt.Printf("The length of slice1 is %d\n", len(slice1))
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fmt.Printf("The capacity of slice1 is %d\n", cap(slice1))
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// grow the slice beyond capacity
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//slice1 = slice1[0:7 ] // panic: runtime error: slice bound out of range
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}
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输出：
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Slice at 0 is 2
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Slice at 1 is 3
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Slice at 2 is 4
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The length of arr1 is 6
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The length of slice1 is 3
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The capacity of slice1 is 4
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Slice at 0 is 2
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Slice at 1 is 3
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Slice at 2 is 4
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Slice at 3 is 5
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The length of slice1 is 4
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The capacity of slice1 is 4
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如果s2是一个slice，你可以将s2向后移动一位s2 = s2[1:]，但是末尾没有移动。slice只能向后移动，s2 = s2[-1:]会导致编译错误。slice不能被重新分片以获取数组的前一个元素。
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`注意`绝对不要用指针指向slice。slice本身已经是一个引用类型，所以它本身就是一个指针!!
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问题7.2： 给定slice b:= []byte{'g', 'o', 'l', 'a', 'n', 'g'}，那么b[1:4]，b[:2]，b[2:]和b[:]分别是什么？
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## 7.2.2 将slice传递给函数
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如果你有一个函数需要对数组做操作，你可能总是需要把参数声明为slice。当你调用该函数时，把数组分片，创建为一个slice引用并传递给该函数。这里有一个计算数组元素和的方法:
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func sum(a []int) int {
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s := 0
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for i := 0; i < len(a); i++ {
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s += a[i]
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}
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return s
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}
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func main {
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var arr = [5]int{0, 1, 2, 3, 4}
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sum(arr[:])
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}
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## 7.2.3 用make()创建一个slice
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当相关数组还没有定义时，我们可以使用make()方法来创建一个slice同时创建好相关数组： var slice1 []type = make([]type, len)
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也可以简写为 slice1 := make([]type, len)，这里len是数组的长度并且也是slice的初始长度。
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所以定义s2 := make([]int, 10)，那么cap(s2) == len(s2) == 10
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make接受2个参数：元素的类型以及slice的元素个数。
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如果你想创建一个slice1，它不占用整个数组，而只是占用以len为个数个项，那么只要： slice1 := make([]type, len, cap)
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make的使用方式是： func make([]T, len, cap) 其中cap是可选参数。
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所以下面两种方法可以生成相同的slice:
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make([]int, 50, 100)
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new([100]int)[0:50]
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下图描述了使用make方法生成的slice的内存结构：
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示例 7.8 [make_slice.go](exmaples/chapter_7/make_slice.go)
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package main
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import "fmt"
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func main() {
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var slice1 []int = make([]int, 10)
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// load the array/slice:
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for i := 0; i < len(slice1); i++ {
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slice1[i] = 5 * i
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}
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// print the slice:
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for i := 0; i < len(slice1); i++ {
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fmt.Printf("Slice at %d is %d\n", i, slice1[i])
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}
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fmt.Printf("\nThe length of slice1 is %d\n", len(slice1))
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fmt.Printf("The capacity of slice1 is %d\n", cap(slice1))
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}
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输出结构：
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Slice at 0 is 0
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Slice at 1 is 5
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Slice at 2 is 10
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Slice at 3 is 15
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Slice at 4 is 20
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Slice at 5 is 25
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Slice at 6 is 30
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Slice at 7 is 35
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Slice at 8 is 40
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Slice at 9 is 45
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The length of slice1 is 10
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The capacity of slice1 is 10
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因为字符串是纯粹不可变的字节数组，它们也可以被切分成slice。
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练习 7.4： fobinacci_funcarray.go: 为练习7.3写一个新的版本，主函数调用一个使用序列个数作为参数的函数，该函数返回一个大小为序列个数的Fibonacci slice。
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## 7.2.4 new()和make()的区别
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看起来二者没有什么区别，都在堆上分配内存，但是它们的行为不同，适用于不同的类型。
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new(T)为每个新的类型T分配一片内存，初始化为0并且返回内存地址，类型*T：这种方法`返回一个指向类型为T，值为0的地址的指针`，它适用于值类型如数组和结构体（参见第十章）；它相当于&T{}
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make(T)`返回一个类型为T的初始值`，它只适用于3种内建的引用类型：slice, map和channel（参见第8章，第13章）
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换言之，new方法分配内存，make方法初始化；下图给出了区别：
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在图7.3的第一幅图中：
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var p *[]int = new([]int) // *p == nil; with len and cap 0
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p := new([]int)
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在第二幅图中， p := make([]int, 0) ，slice已经被初始化，但是指向一个空的数组。
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这两种方式实用性都不高，下面的方法：
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var v []int = make([]int, 10, 50)
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或者
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v := make([]int, 10, 50)
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这样分配一个有50个int值的数组，并且创建了一个长度为10，容量为50的slice v，该slice指向数组的前10个元素。
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问题 7.3：给定s := make([]byte, 5)，len(s)和cap(s)分别是多少？s = s[2:4]，len(s)和cap(s)又分别是多少？
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问题 7.4：假设s1 := []byte{'p', 'o', 'e', 'm'}且s2 := d[2:]，s2的值是多少？如果我们执行s2[1] == 't'，s1和s2现在的值又分配是多少？
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## 7.2.5 多维slice
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和数组一样，slice通常也是一维的，但是也可以由一维组合成高维。通过分片的分片（或者slice的数组），长度可以任意动态变化，所以Go语言的多维slice可以任意切分。而且，内层的slice必须单独分配（通过make方法）
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## 7.2.6 bytes包
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bytes的slice十分常见，Go语言有一个bytes包专门用来解决这种类型的操作方法。
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bytes包和字符串包十分类似（参见4.7）。而且它还包含一个十分有用的类型Buffer:
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import "bytes"
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type Buffer struct {
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...
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}
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这是一个bytes的定长buffer，提供Read和Write方法，因为读写不知道长度的bytes最好使用buffer。
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Buffer可以这样定义： var buffer bytes.Buffer
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或者new出一个指针： var r *bytes.Buffer = new(bytes.Buffer)
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或者通过函数： func NewBuffer(buf []byte) *Buffer，这就用创建了一个Buffer对象并且用buf初始化好了；NewBuffer最好用在从buf读取的时候使用。
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通过buffer串联字符串：类似于Java的StringBuilder类。
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创建一个Buffer，通过buffer.WriteString(s)方法将每个string s追加到后面，最后再通过buffer.String()方法转换为string，下面是代码段：
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var buffer bytes.Buffer
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for {
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if s, ok := getNextString(); ok { //method getNextString() not shown here
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buffer.WriteString(s)
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} else {
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break
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}
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}
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fmt.Print(buffer.String(), "\n")
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这种实现方式比使用`+=`要更节省内存和CPU，尤其是要串联的字符串数目特别多的时候。
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练习：
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练习 7.5： 给定slice sl，将a []byte数组追加到sl后面。写一个函数Append(slice, data []byte) []byte，该函数在sl不能存储更多数据的时候自动扩容。
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练习 7.6： 把一个缓存buf分片成两个slice：第一个是前n个bytes，后一个是剩余的，用一行代码实现。
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##链接
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- [目录](directory.md)
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- 上一节：[声明和初始化](07.1.md)
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- 下一节：[For range构建方法](07.3.md) |