Go语言append()方法：为什么多次append()后结果出乎意料？

在Go语言中，append() 函数用于向切片（slice）中追加元素。然而，如果在使用 append() 时没有正确理解切片的底层机制，可能会导致结果出乎意料。以下是一些常见的原因和解决方法：

1. 切片共享底层数组

Go语言中的切片是对底层数组的引用。如果你有多个切片共享同一个底层数组，并且其中一个切片通过 append() 修改了底层数组，那么其他切片也会受到影响。

示例：

package main

import "fmt"

func main() {
    s1 := []int{1, 2, 3}
    s2 := s1[:2]  // s2 和 s1 共享同一个底层数组

    s2 = append(s2, 4)  // 修改了底层数组

    fmt.Println(s1)  // 输出: [1 2 4]
    fmt.Println(s2)  // 输出: [1 2 4]
}

解决方法： 如果你不希望切片共享底层数组，可以使用 copy() 函数创建一个新的切片。

s2 := make([]int, 2)
copy(s2, s1[:2])

2. append() 可能触发重新分配

当切片的容量不足以容纳新元素时，append() 会创建一个新的底层数组，并将原有元素复制到新数组中。这种情况下，原有的切片不会受到影响。

示例：

package main

import "fmt"

func main() {
    s1 := []int{1, 2, 3}
    s2 := append(s1, 4)  // s2 可能指向一个新的底层数组

    s1[0] = 100  // 修改 s1 不会影响 s2

    fmt.Println(s1)  // 输出: [100 2 3]
    fmt.Println(s2)  // 输出: [1 2 3 4]
}

解决方法： 如果你希望确保切片不共享底层数组，可以在 append() 之前手动检查容量并决定是否创建新的切片。

3. 多次 append() 导致容量不足

如果你在一个循环中多次使用 append()，可能会导致频繁的重新分配和复制操作，影响性能。

示例：

package main

import "fmt"

func main() {
    var s []int
    for i := 0; i < 10; i++ {
        s = append(s, i)
    }
    fmt.Println(s)  // 输出: [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
}

解决方法： 如果你知道切片的最终大小，可以预先分配足够的容量，以避免频繁的重新分配。

s := make([]int, 0, 10)  // 预先分配容量
for i := 0; i < 10; i++ {
    s = append(s, i)
}

4. append() 的返回值

append() 函数返回一个新的切片，而不是修改原有的切片。如果你没有将返回值赋给原变量，那么原有的切片不会发生变化。

示例：

package main

import "fmt"

func main() {
    s := []int{1, 2, 3}
    append(s, 4)  // 没有将返回值赋给 s
    fmt.Println(s)  // 输出: [1 2 3]
}

解决方法： 确保将 append() 的返回值赋给原变量。

s = append(s, 4)

总结

• 共享底层数组：多个切片可能共享同一个底层数组，导致一个切片的修改影响其他切片。
• 重新分配：append() 可能会触发底层数组的重新分配，导致原有切片不受影响。
• 容量不足：频繁的 append() 可能导致性能问题，预先分配足够的容量可以避免这个问题。
• 返回值：append() 返回一个新的切片，必须将返回值赋给原变量才能生效。

理解这些机制可以帮助你避免在使用 append() 时出现出乎意料的结果。