Warum verhalten sich die Slices und Maps von Go beim Hinzufügen von Elementen als Funktionsparameter unterschiedlich?

Slices vs. Maps in der Parameterübergabe: Ein tieferer Einblick

In Go haben Slices und Maps die gemeinsame Eigenschaft, Referenztypen zu sein. Ihr Verhalten unterscheidet sich jedoch, wenn es um das Hinzufügen neuer Elemente in Parametern geht. Während neue Elemente, die Karten hinzugefügt werden, automatisch im Argument widergespiegelt werden, werden neue Elemente, die Slices hinzugefügt werden, im Argument „verworfen“.

Implementierungsunterschiede

Diese Diskrepanz ergibt sich aus der Art und Weise, wie diese Typen implementiert werden. Karten werden als Zeiger auf interne Hash-Map-Datenstrukturen implementiert. Wenn einer Karte ein neues Element hinzugefügt wird, wird die Datenstruktur der Hash-Karte aktualisiert, der zugrunde liegende Zeiger bleibt jedoch unverändert. Dadurch wird sichergestellt, dass alle Verweise auf die Karte auf dieselbe zugrunde liegende Datenstruktur verweisen.

Slices hingegen werden als Strukturen implementiert, die einen Zeiger auf das Backing-Array zusammen mit der Slice-Länge und -Kapazität speichern. Wenn einem Slice ein neues Element hinzugefügt wird, muss ein neuer Slice-Header mit aktualisierter Länge und gegebenenfalls einem neuen Backing-Array erstellt werden. Dieser neue Slice-Header wird der darauf zeigenden Variablen zugewiesen, der ursprüngliche Slice-Header bleibt jedoch unverändert.

Wertübergabe

Ein weiterer Faktor, der zum beobachteten Verhalten beiträgt, ist Gos Wertübergabe Semantik. Wenn eine Karte an eine Funktion übergeben wird, erhält die Funktion eine Kopie des Kartenzeigers. Alle durch diese Kopie an der Karte vorgenommenen Änderungen wirken sich auch auf die ursprüngliche Karte aus, da beide auf dieselbe zugrunde liegende Datenstruktur verweisen.

Wenn ein Slice an eine Funktion übergeben wird, erhält die Funktion eine Kopie des Slice-Headers . Durch Änderungen am Slice wird ein neuer Slice-Header mit aktualisierter Länge und Kapazität erstellt, der ursprüngliche Slice-Header wird jedoch nicht beeinträchtigt. Infolgedessen sieht das Argument die innerhalb der Funktion vorgenommenen Änderungen nicht.

Auswirkungen auf die API-Konsistenz

Das unterschiedliche Verhalten von Slices und Maps in diesem Zusammenhang kann zu potenziellen Fallstricken für Entwickler führen. vor allem diejenigen, die neu bei Go sind. Die API für diese Referenztypen scheint inkonsistent zu sein, da sich einer bei Wertänderungen wie erwartet verhält, der andere jedoch nicht.

Mögliche Lösung

Um Konsistenz im API-Verhalten zu erreichen, könnte man dafür sorgen, dass sich Slices wie folgt verhalten Zeiger auf zugrunde liegende Datenstrukturen, ähnlich wie Karten. Dieser Ansatz wird jedoch selten verwendet und es fehlt ihm an Sprachunterstützung. Stattdessen besteht die gängige Praxis darin, beim Hinzufügen von Elementen ein neues Slice zurückzugeben. Dadurch wird sichergestellt, dass der Anrufer die aktualisierte Version des Slice erhält.

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