Go 中切片索引越界:理解 len 与 cap 的关键区别

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Go 中切片索引越界:理解 len 与 cap 的关键区别

go 切片的索引访问仅允许在 [0, len(s)) 范围内,即使 cap(s) 更大,超出 len 的元素也无法通过下标直接访问;必须通过合法切片表达式扩展长度后才能操作。

go 中,切片(slice)是一个三元组:指向底层数组的指针、长度(len)和容量(cap)。其中,len 决定了当前可安全索引的边界,而 cap 仅表示底层数组中从切片起始位置开始、最多可扩展到的元素总数——它不赋予直接访问权。

以你的示例代码为例:

s := []byte{'A', 'W', 'T', 'Q', 'X'} // len=5, cap=5 b := s[2:4]                           // 取子切片:{'T','Q'}, len=2, cap=3(因 s[2:] 共3个元素:T/Q/X)

此时 b 的状态为:

  • len(b) == 2 → 合法索引仅为 b[0] 和 b[1]
  • cap(b) == 3 → 底层可用空间共 3 个字节(对应 ‘T’, ‘Q’, ‘X’),但 ‘X’ 尚未纳入当前切片视图

因此:

  • b[1] = ‘H’ ✅ 合法(索引 1
  • b[2] = ‘V’ ❌ panic:index out of range [2] with Length 2
    尽管 cap(b) == 3,但 b[2] 超出 len(b),Go 明确禁止此类访问——这是内存安全的关键保障。

✅ 正确扩展并修改的方式是通过切片表达式重定义长度(需确保不超 cap):

b = b[:3]    // 扩展长度:b 现在为 {'T','Q','X'}, len=3, cap=3 b[2] = 'V'   // ✅ 现在索引 2 合法 fmt.Println(string(b)) // 输出 "TQV"

⚠️ 注意事项:

  • 切片扩展(如 b[:n])必须满足 0 ≤ n ≤ cap(b),否则同样 panic;
  • cap 是只读上限,不能被“写入”或“增大”,只能通过 append(可能触发底层数组扩容)或基于原数组的切片操作间接利用;
  • 使用 append 是更安全、更惯用的动态增长方式:b = append(b, ‘V’) —— 它自动处理长度扩展与容量检查。

总结:len 是访问边界,cap 是扩展上限;索引永远只认 len,无视 cap。 理解这一区分,是写出健壮、无 panic 切片操作代码的基础。

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