Golang内建函数len、cap、copy详解_操作数组、切片与map

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len 返回切片当前元素个数,cap 返回底层数组从切片起始位置到末尾的长度;二者相等说明切片已用满底层数组,不等则仍有预留空间供 append 复用。

Golang内建函数len、cap、copy详解_操作数组、切片与map

len 和 cap 在切片上返回什么,为什么有时一样有时不一样

切片的 len 是当前可访问元素个数,cap 是底层数组从切片起始位置到末尾的总长度。二者相等,说明切片用满了底层数组空间;不等,说明还有“预留位”——这是 append 不分配新内存的前提。

  • cap 不是“容量上限”的模糊概念,而是明确的、可计算的整数:若切片由 make([]int, 3, 5) 创建,则 len 是 3,cap 是 5
  • 对切片做 s = s[1:3] 后,len 变为 2,但 cap 可能变成 4(原 cap=5,起始偏移+1,剩余长度=4)
  • 误把 cap 当作“还能 append 多少次”来用会出错:如果底层数组已被其他切片引用,append 超过 cap 时会分配新数组,旧引用数据不再同步

copy 函数怎么安全地在切片间搬运数据,常见崩溃原因

copy 不是深拷贝工具,它只按字节复制源中「最多 min(len(src), len(dst))」个元素。目标切片必须已初始化且有足够长度,否则 panic 或静默截断。

  • 目标切片为空(nil)或未分配空间,copy 返回 0 且不报错,但什么也没发生——要先用 make 配置好 dst
  • 源和目标重叠时(比如 copy(s[1:], s)),行为是定义良好的:按从左到右顺序复制,等效于 memmove,不是 memcpy
  • 不要用 copy 处理结构体切片并期望字段级深拷贝:它只复制结构体值本身(含指针字段的地址),不会递归复制指针指向的内容
  • 示例:dst := make([]int, 3); n := copy(dst, []int{1,2,3,4,5})n == 3dst 变成 [1 2 3]

len 对 mapchannel 的意义完全不同,误用会导致编译失败

len 可用于 map 和 channel,但 capcopy 完全不支持它们——对 map 调用 cap 会编译报错:invalid argument ... (type map[String]int) has no field or method cap

  • len 查 map 返回键值对数量,是 O(1) 操作;查 channel 返回当前缓冲区中元素个数(非阻塞读/写能力),也是 O(1)
  • 对 channel 使用 copy 会直接编译失败:go 类型系统禁止将 channel 作为 copy 的参数
  • 对 map 使用 copy 同样非法,但错误信息更隐蔽:类型不匹配([]T vs map[K]V),容易误以为是泛型问题
  • 注意:map 的 len 结果不保证并发安全,多 goroutine 写 map 时,即使只读 len 也可能 panic(因为 map 正在扩容或被修改)

数组上用 len/cap 的陷阱:类型固定,不能像切片那样“伸缩”

数组是值类型lencap 都返回其声明长度,且不可变。把数组传给函数时,它会整体复制——这不是性能优化点,而是易被忽略的开销来源。

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  • 声明 var a [1000]intlen(a) 永远是 1000;即使只用了前 5 个元素,它仍占 8KB(假设 int64)内存
  • 数组不能直接 append,也不能用 copy “扩展”自身;想动态管理就得转成切片:s := a[:],此时 len(s) == cap(s) == 1000
  • 函数参数写 func f(a [1000]int)func f(a [5]int) 是两个不同签名,无法用同一函数处理不同长度数组——必须用切片 []int
  • 小数组(如 [4]byte)适合做 key 或 Struct 字段;大数组尽量避免值传递,改用指针或切片

真正麻烦的不是记不住规则,而是当切片底层共享、append 触发扩容、多个变量指向同一底层数组时,len/cap 看似没变,数据却意外被覆盖。这种问题不会报错,只会在某个深夜的测试 case 里悄悄出现。

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