実行できるGoドキュメント: スライス

Q: Goのスライスの長さと容量の違いは何ですか？

len(s) はスライスが現在保持している要素の数です。cap(s) は、スライスの最初の要素から数えて元の配列に収まる要素の数です。append は余っている容量があればそこに書き込み、なければより大きな新しい配列を確保します。

Q: Goでスライスに要素を追加するには？

組み込みの append を呼び、結果を代入し直します：s = append(s, x)。複数の値（append(s, 1, 2, 3)）や別のスライス（append(s, other...)）も追加できます。append は新しい配列を指すスライスを返すことがあるので、必ず戻り値を使ってください。

Q: Goでスライスから要素を削除するには？

slices.Delete(s, i, i+1)（Go 1.21）を使います。後ろの要素を前に詰めて、短くなったスライスを返します。Go 1.22以降は、空いた末尾の要素もゼロにします。順序が重要でなければ、最後の要素と入れ替えて切り詰めます：s[i] = s[len(s)-1]; s = s[:len(s)-1]。

Q: Goでスライスが値を含むか調べるには？

標準の slices パッケージ（Go 1.21）の slices.Contains(s, v) を使います。slices.Index(s, v) は位置か-1を返し、slices.ContainsFunc は判定関数を受け取ります。大きなデータで何度も検索するなら、代わりにマップを作ります。

Q: Goのnilスライスと空のスライスの違いは何ですか？

var s []int はnilで、s := []int{} は空ですがnilではありません。どちらも長さは0で、len、range、append で使えます。違いが出るのは s == nil のチェックと encoding/json で、nilスライスは null、空のスライスは [] にエンコードされます。

1つの例で見るスライス

スライスは、配列に対する伸長可能なビューです。リテラルか make で作り、append で伸ばし、len で大きさを読みます。

package main

import "fmt"

func main() {
	langs := []string{"Go", "Rust"}
	langs = append(langs, "Zig", "C")
	fmt.Println(langs, len(langs))

	for i, l := range langs {
		fmt.Println(i, l)
	}

	fmt.Println(langs[1:3]) // elements 1 and 2
}

[]string の角かっこには長さがありません。これが、サイズが固定されている [4]string のような配列型との違いです。

スライスとは何か

スライスの値は、3つのフィールドを持つ小さなヘッダーです。

元の配列の要素へのポインタ
長さ：スライスから見える要素の数
容量：そのポインタから元の配列の終わりまでにある要素の数

スライスをコピーする（代入する、関数に渡す）と、このヘッダーだけがコピーされます。どちらのコピーも同じ要素を指します。スライスで驚かされることのほとんどは、これを忘れることから生まれます。

make：長さと容量

make([]T, len, cap) は元の配列を確保し、それに対するスライスを返します。容量は省略でき、デフォルトは長さと同じです。

package main

import "fmt"

func main() {
	a := make([]int, 3) // len 3, cap 3, all zeros
	fmt.Println(a, len(a), cap(a))

	b := make([]int, 0, 10) // len 0, room for 10
	fmt.Println(b, len(b), cap(b))

	for i := range 5 {
		b = append(b, i*i)
	}
	fmt.Println(b, len(b), cap(b)) // no reallocation happened
}

よくある混同があります。make([]int, 5) の後に append を5回呼ぶと、要素は10個になり、最初の5つはゼロです。appendするつもりなら make([]int, 0, 5)、インデックスで代入するつもりなら make([]int, 5) を使います。

最終的なサイズがわかっているときに容量を事前に確保すると、何度も拡張するのを避けられます。これは最適化であって、必須ではありません。

appendと拡張

append は現在の長さの後ろに要素を追加します。容量が十分ならその場に書き込みます。足りなければより大きな配列を確保し、古い要素をコピーして、新しい配列を指すスライスを返します。

package main

import "fmt"

func main() {
	var s []int
	prevCap := cap(s)
	for i := range 2000 {
		s = append(s, i)
		if cap(s) != prevCap {
			fmt.Printf("len %4d  cap %4d\n", len(s), cap(s))
			prevCap = cap(s)
		}
	}
}

容量は、スライスが小さいうちはおおよそ2倍になり、256要素を超えるとより小さな倍率（1.25倍に近づいていく）で増えます。正確な数値はランタイムの実装の詳細で、Goのバージョンによって変わってきたので、それに依存するコードは決して書かないでください。

append は別の配列を返すことがあるので、その結果を使う必要があります。

append(s, 4)     // compile error: append(s, 4) (value of type []int) is not used
s = append(s, 4) // correct

スライス全体を追加するには展開の構文を使います：s = append(s, other...)。

スライス操作は元の配列を共有する

s[low:high] は同じ配列に対する新しいスライスヘッダーを作り、インデックス low から high の手前までを覆います。どちらの境界も省略できます。要素はコピーされません。

package main

import "fmt"

func main() {
	nums := []int{10, 20, 30, 40, 50}
	mid := nums[1:4] // 20 30 40
	mid[0] = 99
	fmt.Println(nums) // the write shows up in nums

	fmt.Println(len(mid), cap(mid)) // cap runs to the end of nums
}

出力：

[10 99 30 40 50]
3 4

この共有こそがスライス操作を安価にしています。そして、最も有名なスライスのバグの原因でもあります。

appendのエイリアシングのバグ

部分スライスに余った容量があると、それに対するappendは親の配列の、親がまだ使っている要素の上に書き込みます。

package main

import "fmt"

func main() {
	base := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	first := base[:2] // [1 2], cap 5

	first = append(first, 100) // fits in capacity: overwrites base[2]
	fmt.Println(base)
	fmt.Println(first)

	// Two slices built from the same prefix clobber each other.
	prefix := make([]string, 0, 4)
	prefix = append(prefix, "cmd")
	a := append(prefix, "build")
	b := append(prefix, "test")
	fmt.Println(a, b) // both print test
}

出力：

[1 2 100 4 5]
[1 2 100]
[cmd test] [cmd test]

a と b は "cmd" の後ろの配列の要素を共有しているので、2回目のappendが1回目を上書きしました。コードは問題なく見え、容量がたまたまいっぱいのときはうまく動くので、このバグはときどきしか現れません。

直し方は2つです。

完全スライス式 s[low:high:max] は容量を max-low に制限します。余った容量がなければ、次の append は必ず新しく確保します。first := base[:2:2] とすれば最初の例は安全になります。
スライスが呼び出しより長く生きたり、独立してappendされたりするときは 明示的にコピーします：slices.Clone(prefix) や append([]string(nil), prefix...)。

関連する罠があります。巨大な配列の小さなスライスは、ガベージコレクタに対して配列全体を生かし続けます。100MBのファイルを読んで data[:10] を保持すると、100MBがメモリに残ります。保持する部分はクローンしてください。

copy

組み込みの copy(dst, src) は min(len(dst), len(src)) 個の要素をコピーし、その数を返します。dst を伸ばすことはありません。

package main

import (
	"fmt"
	"slices"
)

func main() {
	src := []int{1, 2, 3}

	dst := make([]int, len(src))
	n := copy(dst, src)
	dst[0] = 100
	fmt.Println(n, src, dst) // independent

	var empty []int
	fmt.Println(copy(empty, src)) // 0: dst has no length

	c := slices.Clone(src) // the one-line version (Go 1.21)
	fmt.Println(c)
}

copy はコピー元とコピー先が重なっていても正しく処理するので、copy(s[1:], s) は要素を壊さずに右へずらします。

slicesパッケージ

Go 1.21以降、標準の slices パッケージには、以前は手で書いていた操作のためのジェネリックなヘルパーがあります。

package main

import (
	"fmt"
	"slices"
)

func main() {
	s := []int{5, 2, 8, 2, 9}

	fmt.Println(slices.Contains(s, 8)) // true
	fmt.Println(slices.Index(s, 2))    // 1
	fmt.Println(slices.Max(s), slices.Min(s))

	slices.Sort(s)
	fmt.Println(s)
	i, found := slices.BinarySearch(s, 8)
	fmt.Println(i, found)

	s = slices.Compact(s) // drop adjacent duplicates
	fmt.Println(s)

	s = slices.Delete(s, 1, 2) // remove index 1
	fmt.Println(s)

	s = slices.Insert(s, 1, 3, 4)
	fmt.Println(s)

	slices.Reverse(s)
	fmt.Println(s, slices.Equal(s, []int{9, 8, 4, 3, 2}))
}

関数	すること
`Contains`、`Index`	値を探す（`ContainsFunc`、`IndexFunc` は判定関数を受け取る）
`Sort`、`SortFunc`、`SortStableFunc`	その場でソートする
`BinarySearch`	ソート済みのスライスを検索する
`Insert`、`Delete`、`DeleteFunc`	挿入または削除し、新しいスライスを返す
`Compact`	連続する重複を取り除く
`Equal`、`Compare`	要素ごとに比較する
`Clone`、`Reverse`、`Max`、`Min`	名前のとおり
`Collect`、`Sorted`、`Values`、`All`	イテレータを扱う（Go 1.23）

Delete と Insert は、append と同じく代入が必要なスライスを返します。ソートには専用のソートのページがあります。

インデックスでループしながら要素を削除すると、要素が飛ばされます。代わりに slices.DeleteFunc を使います。

s = slices.DeleteFunc(s, func(n int) bool { return n%2 == 0 }) // drop evens

2次元スライス

スライスのスライスは、行ごとに長さが違ってもよいグリッドになります。各行は個別に確保する必要があります。

package main

import "fmt"

func main() {
	rows, cols := 3, 4
	grid := make([][]int, rows)
	for r := range grid {
		grid[r] = make([]int, cols)
	}
	grid[1][2] = 7

	for _, row := range grid {
		fmt.Println(row)
	}

	// Rows of different lengths are fine.
	triangle := [][]int{{1}, {1, 1}, {1, 2, 1}}
	fmt.Println(triangle)
}

内側の make を忘れると各行はnilのままで、grid[1][2] = 7 は index out of range [2] with length 0 でpanicします。

nilスライスと空のスライス

package main

import (
	"encoding/json"
	"fmt"
)

func main() {
	var a []int  // nil
	b := []int{} // empty, not nil

	fmt.Println(len(a), len(b), a == nil, b == nil)

	a = append(a, 1) // append works on nil
	fmt.Println(a)

	ja, _ := json.Marshal(struct{ Items []int }{})
	jb, _ := json.Marshal(struct{ Items []int }{Items: []int{}})
	fmt.Println(string(ja), string(jb))
}

nilスライスは len、cap、range、append に対して空のスライスと同じように振る舞うので、ゼロの状態には var s []T を使いましょう。[]T{} で初期化するのは違いが重要なときだけで、それはほぼJSONの出力（null か [] か）です。空かどうかは s == nil ではなく len(s) == 0 でチェックします。

スライスと関数

スライスを受け取った関数はその要素を変更でき、呼び出し側からもその変更が見えます。しかしヘッダーのコピーを受け取っているので、呼び出し側の長さは変更できません。appendする関数は新しいスライスを返す必要があります。

func addAll(s []int, vals ...int) []int {
	return append(s, vals...)
}

append、slices.Delete、slices.Insert がすべてスライスを返すのはこのためです。

よくある間違い

append の結果を無視する。 まるごと捨てるとコンパイルできませんが、append(s, x) を、使い続ける変数とは別の変数に代入するのはロジックのバグです。
1つのベースから2回appendする。 記憶領域を共有することがあります。ベースをクローンするか、完全スライス式を使います。
make([]T, n) の後に append する。 先頭にn個のゼロが残ります。
インデックスの範囲外。 s[len(s)] はpanicします。最後の要素は s[len(s)-1] です。
スライスを == で比較する。 コンパイルできるのは s == nil だけです。slices.Equal を使います。

よくある質問

Goのスライスの長さと容量の違いは何ですか？

len(s) はスライスが現在保持している要素の数です。cap(s) は、スライスの最初の要素から数えて元の配列に収まる要素の数です。append は余っている容量があればそこに書き込み、なければより大きな新しい配列を確保します。

Goでスライスに要素を追加するには？

組み込みの append を呼び、結果を代入し直します：s = append(s, x)。複数の値（append(s, 1, 2, 3)）や別のスライス（append(s, other...)）も追加できます。append は新しい配列を指すスライスを返すことがあるので、必ず戻り値を使ってください。

Goでスライスから要素を削除するには？

slices.Delete(s, i, i+1)（Go 1.21）を使います。後ろの要素を前に詰めて、短くなったスライスを返します。Go 1.22以降は、空いた末尾の要素もゼロにします。順序が重要でなければ、最後の要素と入れ替えて切り詰めます：s[i] = s[len(s)-1]; s = s[:len(s)-1]。

Goでスライスが値を含むか調べるには？

標準の slices パッケージ（Go 1.21）の slices.Contains(s, v) を使います。slices.Index(s, v) は位置か-1を返し、slices.ContainsFunc は判定関数を受け取ります。大きなデータで何度も検索するなら、代わりにマップを作ります。

Goのnilスライスと空のスライスの違いは何ですか？

var s []int はnilで、s := []int{} は空ですがnilではありません。どちらも長さは0で、len、range、append で使えます。違いが出るのは s == nil のチェックと encoding/json で、nilスライスは null、空のスライスは [] にエンコードされます。