在go語言中,數(shù)組是一個由固定長度的特定類型元素組成的序列,是同一種數(shù)據(jù)類型元素的集合,一個數(shù)組可以由零個或多個元素組成。和數(shù)組對應的類型是Slice(切片),切片是對數(shù)組的一個連續(xù)片段的引用,所以切片是一個引用類型,這個片段可以是整個數(shù)組,也可以是由起始和終止索引標識的一些項的子集,需要注意的是,終止索引標識的項不包括在切片內。
本教程操作環(huán)境:windows7系統(tǒng)、GO 1.18版本、Dell G3電腦。
一、數(shù)組
數(shù)組是同一種數(shù)據(jù)類型元素的集合
。 在Go語言中,數(shù)組從聲明時就確定
,使用時可以修改數(shù)組成員,但是數(shù)組大小不可變化
。 基本語法:
// 定義一個長度為3元素類型為int的數(shù)組a var a [3]int
數(shù)組的長度必須是常量,并且長度是數(shù)組類型的一部分。一旦定義,長度不能變
1、數(shù)組的初始化
var testArray [3]int // 定義數(shù)組時,會初始化int類型為零值 var cityArray = [3]string{"北京", "上海", "深圳"} // 使用指定的初始值完成初始化
一般情況下我們可以讓編譯器根據(jù)初始值的個數(shù)自行推斷數(shù)組的長度
var cityArray = [...]string{"北京", "上海", "深圳"}
我們還可以使用指定索引值的方式來初始化數(shù)組,例如:
func main() { a := [...]int{1: 1, 3: 5} fmt.Println(a) // [0 1 0 5] fmt.Printf("type of a:%Tn", a) //type of a:[4]int }
2、數(shù)組的遍歷
func main() { var a = [...]string{"北京", "上海", "深圳"} // 方法1:for循環(huán)遍歷 for i := 0; i < len(a); i++ { fmt.Println(a[i]) } // 方法2:for range遍歷 for index, value := range a { fmt.Println(index, value) } }
3、多維數(shù)組
Go語言是支持多維數(shù)組的,我們這里以二維數(shù)組為例(數(shù)組中又嵌套數(shù)組)。
func main() { a := [3][2]string{ {"北京", "上海"}, {"廣州", "深圳"}, {"成都", "重慶"}, } fmt.Println(a) //[[北京 上海] [廣州 深圳] [成都 重慶]] fmt.Println(a[2][1]) //支持索引取值:重慶 }
func main() { a := [3][2]string{ {"北京", "上海"}, {"廣州", "深圳"}, {"成都", "重慶"}, } for _, v1 := range a { for _, v2 := range v1 { fmt.Printf("%st", v2) } fmt.Println() } }
注意: 多維數(shù)組只有第一層
可以使用...
來讓編譯器推導數(shù)組長度。例如:
a := [...][2]string{ {"北京", "上海"}, {"廣州", "深圳"}, {"成都", "重慶"}, }
4、數(shù)組是值類型
數(shù)組是值類型,賦值和傳參會復制整個數(shù)組。因此改變副本的值,不會改變本身的值。
func modifyArray(x [3]int) { x[0] = 100 } func modifyArray2(x [3][2]int) { x[2][0] = 100 } func main() { a := [3]int{10, 20, 30} modifyArray(a) //在modify中修改的是a的副本x fmt.Println(a) //[10 20 30] b := [3][2]int{ {1, 1}, {1, 1}, {1, 1}, } modifyArray2(b) //在modify中修改的是b的副本x fmt.Println(b) //[[1 1] [1 1] [1 1]] }
注意:
- 數(shù)組支持 “==“、”!=” 操作符,因為內存總是被初始化過的。
[n]*T
表示指針數(shù)組(這是一個數(shù)組
,里面元素是一個個的指針)*[n]T
表示數(shù)組指針 (這是一個指針
,存的是一個數(shù)組的內存地址)
二、切片
切片(Slice)是一個擁有相同類型元素的可變長度的序列
。它是基于數(shù)組類型做的一層封裝
。它非常靈活,支持自動擴容
。
切片是一個 引用類型,它的內部結構包含地址
、長度
和容量
。切片一般用于快速地操作一塊數(shù)據(jù)集合。
切片(slice)是對數(shù)組的一個連續(xù)片段的引用,所以切片是一個引用類型(因此更類似于 C/C++ 中的數(shù)組類型,或者 Python 中的 list 類型),這個片段可以是整個數(shù)組,也可以是由起始和終止索引標識的一些項的子集,需要注意的是,終止索引標識的項不包括在切片內。
Go語言中切片的內部結構包含地址、大小和容量,切片一般用于快速地操作一塊數(shù)據(jù)集合,如果將數(shù)據(jù)集合比作切糕的話,切片就是你要的“那一塊”,切的過程包含從哪里開始(切片的起始位置)及切多大(切片的大?。萘靠梢岳斫鉃檠b切片的口袋大小。
1、切片的定義
聲明切片類型的基本語法如下:
var name []T // name:表示變量名 // T:表示切片中的元素類型
舉個栗子:
func main() { // 聲明切片類型 var a []string //聲明一個字符串切片 var b = []int{} //聲明一個整型切片并初始化 var c = []bool{false, true} //聲明一個布爾切片并初始化 var d = []bool{false, true} //聲明一個布爾切片并初始化 fmt.Println(a == nil) //true fmt.Println(b == nil) //false fmt.Println(c == nil) //false // fmt.Println(c == d) //切片是引用類型,不支持直接比較,只能和nil比較 }
2、切片的長度和容量
切片擁有自己的長度和容量,我們可以通過使用內置的len()函數(shù)求長度,使用內置的cap()函數(shù)求切片的容量。
3、切片表達式
切片表達式從字符串、數(shù)組、指向數(shù)組或切片的指針構造子字符串或切片
。它有兩種變體:一種指定low和high兩個索引界限值的簡單的形式
,另一種是除了low和high索引界限值外還指定容量的完整的形式
。
完整切片表達式?jīng)]啥用,這里只講簡單切片表達式!
// 簡單切片表達式 func main() { a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5} s := a[1:3] // s := a[low:high] fmt.Printf("s:%v len(s):%v cap(s):%vn", s, len(s), cap(s)) }
運行結果:
s:[2 3] len(s):2 cap(s):4
我們上面都是基于數(shù)組來創(chuàng)建的切片,如果需要動態(tài)的創(chuàng)建一個切片,我們就需要使用內置的make()函數(shù),格式如下:
make([]T, size, cap)
- T:切片的元素類型
- size:切片中元素的數(shù)量
- cap:切片的容量
舉個栗子:
func main() { a := make([]int, 2, 10) fmt.Println(a) //[0 0] fmt.Println(len(a)) //2 fmt.Println(cap(a)) //10 }
上面代碼中a
的內部存儲空間已經(jīng)分配了10個,但實際上只用了2個。 容量并不會影響當前元素的個數(shù),所以len(a)
返回2,cap(a)
則返回該切片的容量。
切片自己不擁有任何數(shù)據(jù)。它只是底層數(shù)組的一種表示。對切片所做的任何修改都會反映在底層數(shù)組中
。
切片的本質 就是對底層數(shù)組的封裝,它包含了三個信息:底層數(shù)組的指針、切片的長度(len)和切片的容量(cap)
。
舉個例子,現(xiàn)在有一個數(shù)組a := [8]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7},切片s1 := a[:5],相應示意圖如下。
切片s2 := a[3:6],相應示意圖如下:
如果你懂了切片的本質,那么試試下面這個題吧!
func main() { a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5} s := a[1:3] // s := a[low:high] fmt.Printf("s:%v len(s):%v cap(s):%vn", s, len(s), cap(s)) s2 := s[3:4] // 索引的上限是cap(s)而不是len(s),可能認為cap是2?切片是從原數(shù)組中元素2開始切走的 fmt.Printf("s2:%v len(s2):%v cap(s2):%vn", s2, len(s2), cap(s2)) }
運行結果:
s:[2 3] len(s):2 cap(s):4 s2:[5] len(s2):1 cap(s2):1
s2什么鬼?[2 3][3:4]
這個能運行?如果有這樣的疑惑,說明你并沒有認識到切片的本質,下面我們來看一個圖:
注意切片的本質是一個指向底層數(shù)組的起點的指針
,切片len有效長度
,以及cap容量
。
上面是切片s生成的過程,現(xiàn)在又要切片取[3:4],從s的起點開始數(shù)
,我們可以很容易看出來[3:4]是5。
切片之間是不能比較的
,我們不能使用==操作符來判斷兩個切片是否含有全部相等元素。 切片唯一合法的比較操作是和nil比較
。 一個nil值的切片并沒有底層數(shù)組,一個nil值的切片的長度和容量都是0
。但是我們不能說一個長度和容量都是0的切片一定是nil
,例如下面的示例:
var s1 []int //len(s1)=0;cap(s1)=0;s1==nil s2 := []int{} //len(s2)=0;cap(s2)=0;s2!=nil s3 := make([]int, 0) //len(s3)=0;cap(s3)=0;s3!=nil
所以要判斷一個切片是否是空的,要是用len(s) == 0
來判斷,不應該使用s == nil
來判斷。
注意:nil和空不是一個概念,nil的判斷是有無底層數(shù)組,s2、s3初始化了的,其實是有底層數(shù)組的,s1只是聲明,因此沒有底層數(shù)組為nil。是否為空,則len是否為0為唯一判斷條件。
下面的代碼中演示了拷貝前后兩個變量共享底層數(shù)組,對一個切片的修改會影響另一個切片的內容
,這點需要特別注意。
func main() { s1 := make([]int, 3) //[0 0 0] s2 := s1 //將s1直接賦值給s2,s1和s2共用一個底層數(shù)組 s2[0] = 100 fmt.Println(s1) //[100 0 0] fmt.Println(s2) //[100 0 0] }
切片的遍歷方式和數(shù)組是一致的,支持索引遍歷
和for range
遍歷。
func main() { s := []int{1, 3, 5} for i := 0; i < len(s); i++ { fmt.Println(i, s[i]) } for index, value := range s { fmt.Println(index, value) } }
Go語言的內建函數(shù)append()可以為切片動態(tài)添加元素。 可以一次添加一個元素,可以添加多個元素,也可以添加另一個切片中的元素(后面加…)。
func main(){ var s []int s = append(s, 1) // [1] s = append(s, 2, 3, 4) // [1 2 3 4] s2 := []int{5, 6, 7} s = append(s, s2...) // [1 2 3 4 5 6 7] } // 這個...類似于python中的*args打散列表
注意: 通過var聲明的零值切片可以在append()函數(shù)直接使用,無需初始化。
var s []int s = append(s, 1, 2, 3)
沒有必要像下面的代碼一樣初始化一個切片再傳入append()函數(shù)使用
s := []int{} // 沒有必要初始化 s = append(s, 1, 2, 3) var s = make([]int) // 沒有必要初始化 s = append(s, 1, 2, 3)
每個切片會指向一個底層數(shù)組,這個數(shù)組的容量夠用就添加新增元素。當?shù)讓訑?shù)組不能容納新增的元素時,切片就會自動按照一定的策略進行“擴容”
,此時該切片指向的底層數(shù)組就會更換
?!皵U容”操作往往發(fā)生在append()函數(shù)調用時,所以
我們通常都需要用原變量接收append函數(shù)的返回值
。
可以通過查看$GOROOT/src/runtime/slice.go
源碼,其中擴容相關代碼如下:
newcap := old.cap doublecap := newcap + newcap if cap > doublecap { newcap = cap } else { if old.len < 1024 { newcap = doublecap } else { // Check 0 < newcap to detect overflow // and prevent an infinite loop. for 0 < newcap && newcap < cap { newcap += newcap / 4 } // Set newcap to the requested cap when // the newcap calculation overflowed. if newcap <= 0 { newcap = cap } } }
func main() { a := []int{1, 2, 3, 4, 5} b := a fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5] fmt.Println(b) //[1 2 3 4 5] b[0] = 1000 fmt.Println(a) //[1000 2 3 4 5] fmt.Println(b) //[1000 2 3 4 5] }
由于切片是引用類型
,所以a和b其實都指向了同一塊內存地址。修改b的同時a的值也會發(fā)生變化
。
Go語言內建的copy()函數(shù)可以迅速地將一個切片的數(shù)據(jù)復制到另外一個切片空間中
,copy()函數(shù)的使用方法如下:
func main() { // copy()復制切片 a := []int{1, 2, 3, 4, 5} c := make([]int, 5, 5) copy(c, a) //使用copy()函數(shù)將切片a中的元素復制到切片c fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5] fmt.Println(c) //[1 2 3 4 5] c[0] = 1000 fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5] fmt.Println(c) //[1000 2 3 4 5] // 再對切片c操作,就不會影響a了 }
Go語言中并沒有刪除切片元素的專用方法,我們可以使用切片本身的特性來刪除元素。 代碼如下:
func main() { // 從切片中刪除元素 a := []int{30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37} // 要刪除索引為2的元素 a = append(a[:2], a[3:]...) // 把index=2之后的切片和index=2之前的切片拼接在一起 fmt.Println(a) //[30 31 33 34 35 36 37] }
切片a中刪除索引為index
的元素,操作方法是a = append(a[:index], a[index+1:]...)
切片持有對底層數(shù)組的引用。只要切片在內存中,數(shù)組就不能被垃圾回收
。在內存管理方面,這是需要注意的。讓我們假設我們有一個非常大的數(shù)組,我們只想處理它的一小部分
。然后,我們由這個數(shù)組創(chuàng)建一個切片,并開始處理切片。這里需要重點注意的是,在切片引用時數(shù)組仍然存在內存中。
一種解決方法是使用上面的copy函數(shù),根據(jù)切片生成一個一模一樣的新切片
。這樣我們可以使用新的切片,原始數(shù)組可以被垃圾回收。
package mainimport ( "fmt")func countries() []string { a := []string{1, 2, 3, 4, 5} b := a[:len(a)-2] c := make([]string, len(b)) copy(c, b) // 將b的內容copy給c return c}func main() { d := countries() fmt.Println(d) }
b := a[:len(a)-2]
創(chuàng)建一個去掉a的尾部 2 個元素的切片 b,在上述程序的 11 行,將 切片b 復制到 切片c。同時在函數(shù)的下一行返回 切片c。現(xiàn)在 a 數(shù)組可以被垃圾回收, 因為數(shù)組a不再被引用。
三、切片與數(shù)組的區(qū)別
Go 數(shù)組與像 C/C++等語言中數(shù)組略有不同:
1. Go 中的數(shù)組是值類型,換句話說,如果你將一個數(shù)組賦值給另外一個數(shù)組,那么,實際上就是將整個數(shù)組拷貝一份。因此,在 Go 中如果將數(shù)組作為函數(shù)的參數(shù)傳遞的話,那效率就肯定沒有傳遞指針高了。
2. 數(shù)組的長度也是類型的一部分,這就說明[10]int和[20]int不是同一種數(shù)據(jù)類型。并且Go 語言中數(shù)組的長度是固定的,且不同長度的數(shù)組是不同類型,這樣的限制帶來不少局限性。
3. 而切片則不同,切片(slice)是一個擁有相同類型元素的可變長序列,可以方便地進行擴容和傳遞,實際使用時比數(shù)組更加靈活,這也正是切片存在的意義。而且切片是引用類型,因此在當傳遞切片時將引用同一指針,修改值將會影響其他的對象。
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