Go 语言切片：理解长度、容量与索引访问-Golang-PHP中文网

Go 语言切片：理解长度、容量与索引访问

心靈之曲

发布： 2025-08-07 16:30:37

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go 语言切片：理解长度、容量与索引访问

本文旨在深入解析 Go 语言切片的长度（length）和容量（capacity）概念，并通过示例代码演示切片的创建、索引访问以及切片操作的正确使用方式。理解切片的长度和容量对于编写高效且避免运行时错误的 Go 代码至关重要。

切片的长度与容量

在 Go 语言中，切片（slice）是对数组的一个连续片段的引用。切片包含三个属性：

长度（length）：切片中元素的个数，len(slice) 返回长度。
容量（capacity）：切片底层数组从切片起始位置到数组末尾的元素个数，cap(slice) 返回容量。
底层数组（underlying array）：切片指向的底层数组。

当创建一个切片时，长度决定了切片可以访问的元素数量，而容量则决定了切片在不重新分配底层数组的情况下可以增长的最大限度。

索引访问与长度限制

切片的索引访问必须在 0 到 len(slice)-1 的范围内。访问超出长度范围的索引会导致运行时 panic，提示 "index out of range"。

以下代码演示了错误的索引访问：

package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建一个长度为 5，容量为 10 的切片
    k := make([]int, 5, 10)

    // 尝试访问索引为 8 的元素，超出长度范围
    // fmt.Println(k[8]) // 这行代码会导致 panic: index out of range

    // 正确的访问方式：访问长度范围内的索引
    fmt.Println(k[0]) // 输出：0
    fmt.Println(k[4]) // 输出：0

    // 打印切片的长度和容量
    fmt.Printf("Length: %d, Capacity: %d\n", len(k), cap(k)) // 输出：Length: 5, Capacity: 10
}

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在上面的例子中，k 的长度是 5，因此只能访问索引 0 到 4 的元素。尝试访问索引 8 的元素会导致 "index out of range" 错误。

切片操作与容量利用

切片操作（slicing）允许我们基于现有切片创建新的切片。切片操作的语法是 slice[low:high:max]，其中：

low：新切片的起始索引（包含）。
high：新切片的结束索引（不包含）。
max：新切片的容量上限。

low、high 和 max 都是可选的。如果省略 low，则默认为 0。如果省略 high，则默认为 len(slice)。如果省略 max，则默认为 cap(slice)。

重要的是，切片操作允许使用大于长度但小于容量的索引。例如：

package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建一个长度为 5，容量为 10 的切片
    k := make([]int, 5, 10)

    // 使用切片操作创建新切片，利用容量
    s := k[2:8] // 从索引 2 开始，到索引 8 结束（不包含）
               // 由于 k 的容量为 10，索引 8 在容量范围内，因此不会出错

    fmt.Printf("Length: %d, Capacity: %d\n", len(s), cap(s)) // 输出：Length: 6, Capacity: 8
    fmt.Println(s) // 输出：[0 0 0 0 0 0]

    // 注意：以下代码仍然会导致 panic，因为切片 s 的长度为 6，访问索引 6 会超出长度范围
    // fmt.Println(s[6]) // 这行代码会导致 panic: index out of range
}

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在这个例子中，k[2:8] 创建了一个新的切片 s，其长度为 6（8-2），容量为 8（10-2）。虽然 s 的长度是 6，但它的底层数组仍然是 k 的底层数组，并且从 k 的索引 2 开始。