配列

Go言語のスライスコピーについて解説

2025-04-15更新日: 2025-04-15

Go言語のスライスコピー方法を簡潔に解説します。

スライスは動的な配列として利用され、既存データを新しいスライスに移す際にcopy関数が役立ちます。

この記事では、具体例を交えながら手法と注意点を分かりやすく説明します。

目次から探す

スライスコピーの基本
- スライスの構造と特徴
- コピーが求められるケース
スライスコピーの方法
- copy関数を利用した方法
- 手動コピーによる実装
パフォーマンスとメモリ管理
- パフォーマンス評価の視点
- メモリ消費の考慮点
応用例と実装事例
- 多次元スライスのコピー方法
- 実際の活用例とポイント
まとめ

スライスコピーの基本

スライスの構造と特徴

Goのスライスは、配列の部分集合を参照するデータ構造です。

スライスは以下の3つの要素を持っています。

ポインタ：元となる配列の要素を指す
長さ：スライスに含まれる要素数
容量：配列の先頭からスライスが使える最大要素数

このため、スライスは部分的なメモリ領域を効率的に扱うことが可能です。

ただし、スライスを別の変数に代入するだけでは参照がコピーされるため、元のデータへ影響を与える可能性があります。

コピーが求められるケース

スライスのデータを独立して扱いたい場合にコピーが必要になります。

例えば、関数内でスライスの値を操作するとき、呼び出し元のデータが変更されるのを防ぐためにコピーを作成することが考えられます。

また、一部の処理中に元のデータを保持しつつ変更を行いたい場合にも、あらかじめスライスをコピーする方法が有用です。

スライスコピーの方法

copy関数を利用した方法

基本的な使い方

Goには組み込み関数のcopyが用意されており、シンプルにスライスのコピーが行えます。

copy(dst, src)は、コピー先のスライスdstへソーススライスsrcの要素を挿入します。

コピーされる要素数は、2つのスライスの長さの小さい方となります。

以下は、copy関数を利用して整数のスライスをコピーするサンプルコードです。

package main
import "fmt"
func main() {
	// サンプルコード：copy関数を使用したスライスコピー
	src := []int{1, 2, 3, 4, 5} // ソーススライス
	dst := make([]int, len(src))  // コピー先のスライスをソースと同じ長さで作成
	copied := copy(dst, src)      // コピーした要素数の返り値
	fmt.Println("コピーされた要素数:", copied)
	fmt.Println("dst:", dst)
}

コピーされた要素数: 5
dst: [1 2 3 4 5]

動作確認と注意点

copy関数は、多くの場合最適化されており、手動でループを使うより高速です。

しかし、コピー先スライスの長さがソースより短い場合、全ての要素がコピーされないため注意が必要です。

また、スライスの参照部分が共有されないように、コピー前の要素数を確認することが推奨されます。

以下のコード例では、コピー先のサイズがソースのサイズより小さい場合の動作が確認できます。

package main
import "fmt"
func main() {
	// サンプルコード：コピー先スライスが短い場合の動作確認
	src := []int{10, 20, 30, 40, 50}
	dst := make([]int, 3)           // コピー先のスライスは要素数が3つ
	copied := copy(dst, src)        // 3つの要素だけがコピーされる
	fmt.Println("コピーされた要素数:", copied)
	fmt.Println("dst:", dst)
}

コピーされた要素数: 3
dst: [10 20 30]

手動コピーによる実装

forループを用いた実装例

copy関数を利用しない場合、forループを用いて各要素を個別にコピーする方法があります。

こちらでは、コピー先のスライスの容量や長さに合わせて正しくインデックスを管理する必要があります。

以下は、文字列のスライスをforループでコピーするサンプルコードです。

package main
import "fmt"
func main() {
	// サンプルコード：forループを使用してスライスを手動コピー
	original := []string{"りんご", "ばなな", "みかん"} // オリジナルスライス
	copySlice := make([]string, len(original))         // コピー先スライスの作成
	// forループで要素をひとつずつコピー
	for i, fruit := range original {
		copySlice[i] = fruit
	}
	fmt.Println("copySlice:", copySlice)
}

copySlice: [りんご ばなな みかん]

誤動作を防ぐポイント

手動でのコピー実装には以下の点に注意する必要があります。

コピー先スライスのサイズがソーススライスと同じか確認する。
インデックスの範囲外アクセスが発生しないように、必ずループの条件をチェックする。
コピー時に誤って元の参照を再利用しないように、ディープコピーが必要な場合は各要素に対して新たなコピーを作成する。

パフォーマンスとメモリ管理

パフォーマンス評価の視点

copy関数は内部で最適化されているため、できるだけ標準関数を活用するのが望ましいです。

大量のデータを扱うときは、コピーの際に計算量やメモリの消費が気になることもありますが、通常の使用範囲では大きな問題は発生しにくいです。

特に、事前にコピー先スライスのサイズを正確に設定することにより、無駄なメモリアロケーションを防げます。

メモリ消費の考慮点

スライスは元の配列への参照を保持するため、コピーを行わない場合、意図しないメモリ消費が起こる可能性があります。

ディープコピーを必要とする際は、各要素を個別にコピーすることで元の配列と完全に切り離すことができます。

逆に、浅いコピーで済む場合は、コピー先のサイズや容量を必要最低限にすることでメモリ使用量を制御できます。

応用例と実装事例

多次元スライスのコピー方法

多次元スライスの場合、単純にcopy関数を適用するだけでは不十分です。

各内側のスライスを個別にディープコピーする必要があります。

次のサンプルコードでは、2次元スライスの各内側のスライスを新たに作成しcopy関数でデータをコピーしています。

package main
import "fmt"
func main() {
	// サンプルコード：2次元スライスのディープコピー
	original2D := [][]int{
		{1, 2, 3},
		{4, 5, 6},
	}
	// コピー先の2次元スライスを作成
	copy2D := make([][]int, len(original2D))
	// 各innerスライスをディープコピー
	for i, inner := range original2D {
		copy2D[i] = make([]int, len(inner))
		copy(copy2D[i], inner)
	}
	fmt.Println("copy2D:", copy2D)
}