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Go 切片的深拷贝和浅拷贝

切片(Slice)的底层数据结构如下所示：

// src/runtime/slice.go
type slice struct {
    array unsafe.Pointer    // 数组指针
    len   int               // 切片长度
    cap   int               // 切片容量
}

浅拷贝

切片进行浅拷贝时，会 new 一个新的切片结构体，重设切片容量和长度，但是新切片和老切片指向的底层数组指针为同一个数组指针。

浅拷贝过程如图所示：

image-20230616155254072

因此，当新切片中对应位置的数据发生改变时，老切片的数据也会发生改变。

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
    "unsafe"
)

func main() {
    a1 := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}
    fmt.Println(a1, len(a1), cap(a1))   // [1 2 3 4 5 6] 6 6

    a2 := a1[2:4]
    fmt.Println(a2, len(a2), cap(a2))   // [3 4] 2 4

    a2[1] = 888
    fmt.Println(a1, a2) // [1 2 3 888 5 6] [3 888]

    a1Addr := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&a1)).Data
    a2Addr := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&a2)).Data
    fmt.Println("切片a1指向的底层数组地址:", a1Addr)   // 切片a1指向的底层数组地址: 824633770848
    fmt.Println("切片a2指向的底层数组地址:", a2Addr)   // 切片a2指向的底层数组地址: 824633770864
    fmt.Println("偏移量:", (a2Addr-a1Addr)/unsafe.Sizeof(int(1)))  // 偏移量: 2
}

深拷贝

浅拷贝时，切片指向的底层数组指针是相同的，可能会出现新老切片相互影响的问题。当需要两个指向底层数组不同的切片时，就需要深拷贝。

深拷贝时，老切片指向的底层数组也会进行拷贝，因此新老切片的数据是完全隔离的。

package main

import (
    "fmt"
    "reflect"
    "unsafe"
)

func main() {
    a1 := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6}
    fmt.Println(a1, len(a1), cap(a1))   // [1 2 3 4 5 6] 6 6

    a2 := make([]int, len(a1))
    copy(a2, a1)
    fmt.Println(a2, len(a2), cap(a2))   // [1 2 3 4 5 6] 6 6

    a2[1] = 888
    fmt.Println(a1, a2) // [1 2 3 4 5 6] [1 888 3 4 5 6]

    a1Addr := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&a1)).Data
    a2Addr := (*reflect.SliceHeader)(unsafe.Pointer(&a2)).Data
    fmt.Println("切片a1指向的底层数组地址:", a1Addr)   // 切片a1指向的底层数组地址: 824633770848
    fmt.Println("切片a2指向的底层数组地址:", a2Addr)   // 切片a2指向的底层数组地址: 824633770944
}

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