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go語(yǔ)言中切片和數(shù)組指的是什么

發(fā)布時(shí)間:2022-12-27 10:58:01 來(lái)源:億速云 閱讀:99 作者:iii 欄目:編程語(yǔ)言

本文小編為大家詳細(xì)介紹“go語(yǔ)言中切片和數(shù)組指的是什么”,內(nèi)容詳細(xì),步驟清晰,細(xì)節(jié)處理妥當(dāng),希望這篇“go語(yǔ)言中切片和數(shù)組指的是什么”文章能幫助大家解決疑惑,下面跟著小編的思路慢慢深入,一起來(lái)學(xué)習(xí)新知識(shí)吧。

在go語(yǔ)言中,數(shù)組是一個(gè)由固定長(zhǎng)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(gè)數(shù)組可以由零個(gè)或多個(gè)元素組成。和數(shù)組對(duì)應(yīng)的類型是Slice(切片),切片是對(duì)數(shù)組的一個(gè)連續(xù)片段的引用,所以切片是一個(gè)引用類型,這個(gè)片段可以是整個(gè)數(shù)組,也可以是由起始和終止索引標(biāo)識(shí)的一些項(xiàng)的子集,需要注意的是,終止索引標(biāo)識(shí)的項(xiàng)不包括在切片內(nèi)。

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(yǔ)言中,數(shù)組從聲明時(shí)就確定,使用時(shí)可以修改數(shù)組成員,但是數(shù)組大小不可變化。 基本語(yǔ)法:

// 定義一個(gè)長(zhǎng)度為3元素類型為int的數(shù)組a
var a [3]int

數(shù)組的長(zhǎng)度必須是常量,并且長(zhǎng)度是數(shù)組類型的一部分。一旦定義,長(zhǎng)度不能變

1、數(shù)組的初始化

(1)方法一

	var testArray [3]int               // 定義數(shù)組時(shí),會(huì)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

(2)方法二

一般情況下我們可以讓編譯器根據(jù)初始值的個(gè)數(shù)自行推斷數(shù)組的長(zhǎng)度

var cityArray = [...]string{"北京", "上海", "深圳"}

(3)方法三

我們還可以使用指定索引值的方式來(lái)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:%T\n", 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(yǔ)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)。

(1)二維數(shù)組的定義

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
}

(2)二維數(shù)組的遍歷

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("%s\t", v2)
		}
		fmt.Println()
	}
}

注意: 多維數(shù)組只有第一層可以使用...來(lái)讓編譯器推導(dǎo)數(shù)組長(zhǎng)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(huì)復(fù)制整個(gè)數(shù)組。因此改變副本的值,不會(huì)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?yàn)閮?nèi)存總是被初始化過(guò)的。

  • [n]*T表示指針數(shù)組(這是一個(gè)數(shù)組,里面元素是一個(gè)個(gè)的指針)

  • *[n]T表示數(shù)組指針 (這是一個(gè)指針,存的是一個(gè)數(shù)組的內(nèi)存地址)

二、切片

切片(Slice)是一個(gè)擁有相同類型元素的可變長(zhǎng)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(dòng)擴(kuò)容。

切片是一個(gè) 引用類型,它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含地址、長(zhǎng)度容量。切片一般用于快速地操作一塊數(shù)據(jù)集合。

切片(slice)是對(duì)數(shù)組的一個(gè)連續(xù)片段的引用,所以切片是一個(gè)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(gè)片段可以是整個(gè)數(shù)組,也可以是由起始和終止索引標(biāo)識(shí)的一些項(xiàng)的子集,需要注意的是,終止索引標(biāo)識(shí)的項(xiàng)不包括在切片內(nèi)。

Go語(yǔ)言中切片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(guò)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(yǔ)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(gè)栗子:

func main() {
	// 聲明切片類型
	var a []string              //聲明一個(gè)字符串切片
	var b = []int{}             //聲明一個(gè)整型切片并初始化
	var c = []bool{false, true} //聲明一個(gè)布爾切片并初始化
	var d = []bool{false, true} //聲明一個(gè)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(zhǎng)度和容量

切片擁有自己的長(zhǎng)度和容量,我們可以通過(guò)使用內(nèi)置的len()函數(shù)求長(zhǎng)度,使用內(nèi)置的cap()函數(shù)求切片的容量。

3、切片表達(dá)式

切片表達(dá)式從字符串、數(shù)組、指向數(shù)組或切片的指針構(gòu)造子字符串或切片。它有兩種變體:一種指定low和high兩個(gè)索引界限值的簡(jiǎn)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(dá)式?jīng)]啥用,這里只講簡(jiǎn)單切片表達(dá)式!

// 簡(jiǎn)單切片表達(dá)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):%v\n", s, len(s), cap(s))
}

運(yùn)行結(jié)果:

s:[2 3] len(s):2 cap(s):4

(1)使用make()函數(shù)構(gòu)造切片

我們上面都是基于數(shù)組來(lái)創(chuàng)建的切片,如果需要?jiǎng)討B(tài)的創(chuàng)建一個(gè)切片,我們就需要使用內(nèi)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(gè)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(nèi)部存儲(chǔ)空間已經(jīng)分配了10個(gè),但實(shí)際上只用了2個(gè)。 容量并不會(huì)影響當(dāng)前元素的個(gè)數(shù),所以len(a)返回2,cap(a)則返回該切片的容量。

(2)切片的本質(zhì)

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(duì)切片所做的任何修改都會(huì)反映在底層數(shù)組中

切片的本質(zhì) 就是對(duì)底層數(shù)組的封裝,它包含了三個(gè)信息:底層數(shù)組的指針、切片的長(zhǎng)度(len)和切片的容量(cap)。

舉個(gè)例子,現(xiàn)在有一個(gè)數(shù)組a := [8]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7},切片s1 := a[:5],相應(yīng)示意圖如下。

go語(yǔ)言中切片和數(shù)組指的是什么

切片s2 := a[3:6],相應(yīng)示意圖如下:

go語(yǔ)言中切片和數(shù)組指的是什么

如果你懂了切片的本質(zhì),那么試試下面這個(gè)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):%v\n", 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(rèn)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):%v\n", s2, len(s2), cap(s2))
}

運(yùn)行結(jié)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(gè)能運(yùn)行?如果有這樣的疑惑,說(shuō)明你并沒有認(rèn)識(shí)到切片的本質(zhì),下面我們來(lái)看一個(gè)圖:

注意切片的本質(zhì)是一個(gè)指向底層數(shù)組的起點(diǎn)的指針,切片len有效長(zhǎng)度,以及cap容量。

go語(yǔ)言中切片和數(shù)組指的是什么

上面是切片s生成的過(guò)程,現(xiàn)在又要切片取[3:4],從s的起點(diǎn)開始數(shù),我們可以很容易看出來(lái)[3:4]是5。

(3)切片不能直接比較

切片之間是不能比較的,我們不能使用==操作符來(lái)判斷兩個(gè)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(gè)nil值的切片并沒有底層數(shù)組,一個(gè)nil值的切片的長(zhǎng)度和容量都是0。但是我們不能說(shuō)一個(gè)長(zhǎng)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(gè)切片是否是空的,要是用len(s) == 0來(lái)判斷,不應(yīng)該使用s == nil來(lái)判斷。

注意:nil和空不是一個(gè)概念,nil的判斷是有無(wú)底層數(shù)組,s2、s3初始化了的,其實(shí)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。

(4)切片的賦值拷貝

下面的代碼中演示了拷貝前后兩個(gè)變量共享底層數(shù)組,對(duì)一個(gè)切片的修改會(huì)影響另一個(gè)切片的內(nèi)容,這點(diǎn)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(gè)底層數(shù)組
	s2[0] = 100
	fmt.Println(s1) //[100 0 0]
	fmt.Println(s2) //[100 0 0]
}

(5)切片遍歷

切片的遍歷方式和數(shù)組是一致的,支持索引遍歷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)
	}
}

(6)append()方法為切片添加元素

Go語(yǔ)言的內(nèi)建函數(shù)append()可以為切片動(dòng)態(tài)添加元素。 可以一次添加一個(gè)元素,可以添加多個(gè)元素,也可以添加另一個(gè)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(gè)...類似于python中的*args打散列表

注意: 通過(guò)var聲明的零值切片可以在append()函數(shù)直接使用,無(wú)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(gè)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(gè)切片會(huì)指向一個(gè)底層數(shù)組,這個(gè)數(shù)組的容量夠用就添加新增元素。當(dāng)?shù)讓訑?shù)組不能容納新增的元素時(shí),切片就會(huì)自動(dòng)按照一定的策略進(jìn)行“擴(kuò)容”,此時(shí)該切片指向的底層數(shù)組就會(huì)更換。“擴(kuò)容”操作往往發(fā)生在append()函數(shù)調(diào)用時(shí),所以我們通常都需要用原變量接收append函數(shù)的返回值

(7)切片的擴(kuò)容策略

可以通過(guò)查看$GOROOT/src/runtime/slice.go源碼,其中擴(kuò)容相關(guān)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
		}
	}
}

go語(yǔ)言中切片和數(shù)組指的是什么

(8) 使用copy()函數(shù)復(fù)制切片

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(shí)都指向了同一塊內(nèi)存地址。修改b的同時(shí)a的值也會(huì)發(fā)生變化。

Go語(yǔ)言內(nèi)建的copy()函數(shù)可以迅速地將一個(gè)切片的數(shù)據(jù)復(fù)制到另外一個(gè)切片空間中,copy()函數(shù)的使用方法如下:

func main() {
	// copy()復(fù)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(fù)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(duì)切片c操作,就不會(huì)影響a了
}

(9)從切片中刪除元素

Go語(yǔ)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(lái)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?jiǎng)h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:]...)

(10)內(nèi)存優(yōu)化

切片持有對(duì)底層數(shù)組的引用。只要切片在內(nèi)存中,數(shù)組就不能被垃圾回收。在內(nèi)存管理方面,這是需要注意的。讓我們假設(shè)我們有一個(gè)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(gè)數(shù)組創(chuàng)建一個(gè)切片,并開始處理切片。這里需要重點(diǎn)注意的是,在切片引用時(shí)數(shù)組仍然存在內(nèi)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(gè)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(nèi)容copy給c
    return c}func main() {
    d := countries()
    fmt.Println(d)
 }

b := a[:len(a)-2] 創(chuàng)建一個(gè)去掉a的尾部 2 個(gè)元素的切片 b,在上述程序的 11 行,將 切片b 復(fù)制到 切片c。同時(shí)在函數(shù)的下一行返回 切片c?,F(xiàn)在 a 數(shù)組可以被垃圾回收, 因?yàn)閿?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(yǔ)言中數(shù)組略有不同:

1. Go 中的數(shù)組是值類型,換句話說(shuō),如果你將一個(gè)數(shù)組賦值給另外一個(gè)數(shù)組,那么,實(shí)際上就是將整個(gè)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(zhǎng)度也是類型的一部分,這就說(shuō)明[10]int和[20]int不是同一種數(shù)據(jù)類型。并且Go 語(yǔ)言中數(shù)組的長(zhǎng)度是固定的,且不同長(zhǎng)度的數(shù)組是不同類型,這樣的限制帶來(lái)不少局限性。

3. 而切片則不同,切片(slice)是一個(gè)擁有相同類型元素的可變長(zhǎng)序列,可以方便地進(jìn)行擴(kuò)容和傳遞,實(shí)際使用時(shí)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(dāng)傳遞切片時(shí)將引用同一指針,修改值將會(huì)影響其他的對(duì)象。

讀到這里,這篇“go語(yǔ)言中切片和數(shù)組指的是什么”文章已經(jīng)介紹完畢,想要掌握這篇文章的知識(shí)點(diǎn)還需要大家自己動(dòng)手實(shí)踐使用過(guò)才能領(lǐng)會(huì),如果想了解更多相關(guān)內(nèi)容的文章,歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。

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