Go 语言中的 nil 切片 vs 非 nil 切片 vs 空切片

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问题内容

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。

我在 nil 切片（切片没有要指向的底层数组，len = 0，cap = 0）、只有 len = 0、cap = 0 的非 nil 切片和空切片之间感到困惑。

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？

如何测试切片是否为空？

另外，指针在长度和容量为零的非零切片中保存什么值？

正确答案

可观察的行为

nil和空切片（容量为 0）不一样，但它们的可观察行为是相同的。我的意思是：

• 您可以将它们传递给内置函数len()和cap()函数
• 你可以for range超越它们（将是 0 次迭代）
• 您可以对它们进行切片（通过不违反规范中概述的限制：切片表达式；因此结果也将是一个空切片）
• 由于它们的长度为 0，因此您不能更改它们的内容（附加一个值会创建一个新的切片值）

看这个简单的例子（一个nil切片和 2 个非nil空切片）：

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上试试）：

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

（请注意，切片nil会产生nil切片，切片非nil切片会产生非nil切片。）

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

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

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

打印（在Go Playground上尝试）：

Empty: true , but capacity: 100

在引擎盖下

切片值由定义在 中的结构体表示reflect.SliceHeader：

type SliceHeader struct {
    Data uintptr
    Len  int
    Cap  int
}

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

拥有一个nil容量和长度都等于 的非切片0，Len并且Cap字段肯定是0，但Data指针可能不是。它 不会 ，这就是它与nil切片的区别。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。规格：系统注意事项：尺寸和对齐保证：

如果结构或数组类型不包含大小大于零的字段（或元素），则其大小为零。 两个不同的零大小变量在内存中可能具有相同的地址。

让我们检查一下。为此，我们调用unsafe包的帮助，并“获取”reflect.SliceHeader切片值的结构“视图”：

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上试试）：

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？

• 所有切片（切片头）具有不同的内存地址
• nil切片有数据0指针
• s2和s3切片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

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