Задача: Append и видимость элемента

Условие

Дан следующий код:

package main

import "fmt"

func appendTen(s []int) []int {
    s = append(s, 10)
    return s
}

func main() {
    s := make([]int, 3, 6)
    s[0], s[1], s[2] = 1, 2, 3
    
    result := appendTen(s)
    
    fmt.Println("s:", s)       // что выведет?
    fmt.Println("result:", result) // что выведет?
}

Вопрос

Увидим ли мы десятку в слайсе s после вызова функции appendTen?

Ответ

Нет, десятка не будет видна в исходном слайсе s. При этом она будет присутствовать в возвращаемом слайсе result.

Объяснение

Ключевой момент — поведение слайсов в Go при передаче в функцию.

1. Структура слайса: слайс — это структура из трех полей: указатель на массив, длина (len) и емкость (cap).

2. Передача по значению: в Go все передается по значению. При передаче слайса в функцию копируется структура слайса, но указатель на массив остается тем же.

3. Что происходит в appendTen:

   • Исходный слайс s имеет len=3, cap=6
   • При вызове append(s, 10) Go видит, что cap (6) > len (3), поэтому новый элемент помещается в существующий массив по индексу 3
   • Создается новый слайс с len=4, cap=6, указывающий на тот же массив
   • Этот новый слайс возвращается и присваивается result

4. Почему десятка не видна в s:

   • В main переменная s продолжает иметь len=3
   • Хотя элемент физически записан в массив по индексу 3, слайс s "не знает" о нем, так как его длина осталась 3
   • Слайс s может "видеть" только элементы с индексами [0, len)

Демонстрация

func main() {
    s := make([]int, 3, 6)
    s[0], s[1], s[2] = 1, 2, 3
    
    result := appendTen(s)
    
    fmt.Println("s:", s)           // [1 2 3]
    fmt.Println("result:", result) // [1 2 3 10]
    
    // Но если мы изменим длину s, то увидим десятку
    s = s[:4]
    fmt.Println("s after reslice:", s) // [1 2 3 10]
}

Edge cases и важные нюансы

1. Если cap == len: при append создается новый массив, и изменения не затронут исходный слайс:

   s := make([]int, 3, 3) // cap = len
   result := appendTen(s)
   // s: [1 2 3], result: [1 2 3 10] — разные массивы
   

2. Изменение существующих элементов: если бы мы меняли существующие элементы (индексы 0-2), изменения были бы видны в обоих слайсах, так как они разделяют один массив.

3. Возврат слайса из функции: правильный паттерн — всегда возвращать слайс из функции, если в ней мог произойти append:

   func appendTen(s []int) []int {
       return append(s, 10)
   }
   

Вывод

Десятка не видна в исходном слайсе s из-за того, что его длина (len) не изменилась. При этом элемент физически существует в общем массиве, и если "расширить" слайс до нужной длины, он станет видимым.