Go 数组&切片
发布日期:2021-05-09 00:39:13 浏览次数:11 分类:博客文章

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数组相关

   在Go语言中,数组是一种容器相关的数据类型,用于存放多种相同类型的数据。

数组定义

   在定义数组时,必须定义数组的类型以及长度,数组一经定义不可进行改变。

   同时,数组的长度是按照元素个数进行统计的,并且数组长度是数组的一部分。

package mainimport (	"fmt")func main() {	var arr [10]string  // 定义一个长度为10byte的数组	fmt.Println(len(arr)) // 10 数组长度	fmt.Println(cap(arr)) // 10 数组容量 	// 定义完成后进行赋值	arr = [10]string{"①","②","③"}}

定义赋值

   数组可以在一经定义的时候就进行赋值,赋值的长度不可大于数组的长度。

   数组也可以不定义长度,而是使用...语法来动态计算填充的元素长度。

   数组也可以在定义的时候通过索引对其进行赋值。

   以下是定长的数组定义赋值

package mainimport (	"fmt")func main() {	var arr = [10]string{"①", "②", "③", "④","⑤","⑥","⑦","⑧","⑨","⑩"}	fmt.Printf("数组长度:%d\n", len(arr)) // 数组长度:10	fmt.Printf("数组容量:%d\n", cap(arr)) // 数组容量:10	fmt.Printf("第一个元素:%v\n", arr[0])  // 第一个元素:①}

   以下是不定长的数组定义赋值

package mainimport (	"fmt")func main() {	var arr = [...]string{"①", "②", "③", "④", "⑤", "⑥", "⑦", "⑧", "⑨", "⑩", "拾壹"}	fmt.Printf("数组长度:%d\n", len(arr)) // 数组长度:11	fmt.Printf("数组容量:%d\n", cap(arr)) // 数组容量:11	fmt.Printf("最后一个元素:%v\n", arr[len(arr)-1])  // 最后一个元素:拾壹}

   以下是定长的数组索引赋值:

package mainimport (	"fmt")func main() {	var arr = [10]string{1: "②", 8: "⑨"}	fmt.Printf("数组长度:%d\n", len(arr)) // 数组长度:11	fmt.Printf("数组容量:%d\n", cap(arr)) // 数组容量:11	fmt.Printf("数组元素:%v\n", arr) // 数组元素:[ ②       ⑨ ]}

默认填充

   当定义了一个数组并未填充数据时,会进行默认的数据填充:

   布尔值是false

   字符串是""

   整形和浮点型都是0

多维数组

   多维数组只有第一层可以使用...来让编译器推导数组长度,其他层都需要手动指定长度。

   如下定义了一个二维数组:

package mainimport (	"fmt")func main() {	// 一维数组:不定长  二维数组:定长,2个 在一维数组中创建了3个二维数组	var arr = [...][2]string{		{"1-1", "1-2"},		{"2-1", "2-2"},		{"3-1", "3-2"},	}	fmt.Println(arr) // [[1-1 1-2] [2-1 2-2] [3-1 3-2]]}

值类型

   数组本身是值类型的,所以当重新复制一份数组时,不会受到前数组的影响。

   这相当于深拷贝。

   如下示例,单一的数组中存入值类型,互不影响。

package mainimport (	"fmt")func main() {	var arr = [...]int{1, 2, 3}	// 数组是值类型	newArr := arr	arr[0] = 10	fmt.Println(arr) // [10 2 3]	fmt.Println(newArr) // [1 2 3]}

  

   示例二,二维数组的改变,也不会引发另一个数组的改变,故此说是深拷贝。

package mainimport (	"fmt")func main() {	var arr = [...][1]int{		{10},	}	// 数组是值类型	newArr := arr	arr[0][0] = 100	fmt.Println(arr) // [[100]]	fmt.Println(newArr) // [[10]]}

循环遍历

   可以使用for的索引循环,也可以使用range来进行数组遍历。

package mainimport (	"fmt")func main() {	var arr = [10]string{"①", "②", "③", "④", "⑤", "⑥", "⑦", "⑧", "⑨", "⑩"}	// 索引循环	for index := 0; index < len(arr); index++ {		fmt.Println(index)	}	// range循环	for index,ele := range arr{		fmt.Println(index)		fmt.Println(ele)	}}

切片相关

   切片是基于数组的一层封装,非常灵活且支持扩容。

   你可以将它当作一个更加高级的数组。

   注意:切片是引用类型,不能直接做比较,只能和nil做比较。

   nil则相当于null,是指没有分配内存的一个变量。只要被分配了内存,就非nil

切片声明

   声明切片类型的基本语法如下:

var 变量名 []切片类型

   以下是一些示例,对于单纯的创建切片来说,它没有像数组一样的容量限制,但是具有类型限制:

package mainimport (	"fmt")func main() {	var a []string	var b = []int{}	var c = []bool{true,false}	fmt.Println(a)  // []	fmt.Println(b)  // []	fmt.Println(c)  // [true false]	fmt.Println(a == nil) // true}

  可以如同上面示例中,在定义阶段进行赋值,也可以在定义完成后再进行赋值

package mainimport (	"fmt")func main(){	var a []string	a = []string{"①","②","③","④","⑤"}}

切片引用

   如果对一个数组进行切片取值,那么切片的元素引用于原数组中的元素。

package mainimport (	"fmt")func main() {	var arr = [...]string{"①", "②", "③", "④", "⑤"}	var arrScile = arr[1:3] // 引用数组的②③	arr[1] = "二"	arr[2] = "三" 	fmt.Println(arrScile) // [二 三] 跟随发生改变}

   这里是常见的一些切片引用的操作,需要注意的是切片引用顾头不顾尾。

a[2:]  // 等同于 a[2:len(a)]a[:3]  // 等同于 a[0:3]a[:]   // 等同于 a[0:len(a)]

长度容量

   引用切片的len()指的是切出来的元素数量。

   而cap()则是被切片的数组中,从第一个位置切的地方往后算还剩多少个元素。

   长度就是当前切片或者数组中存在的元素个数

   容量就是最多可以容纳的元素个数

package mainimport (	"fmt")func main() {	var arr = [...]string{"①", "②", "③", "④", "⑤"}	var arrSlice = arr[1:3] 	fmt.Println(len(arrSlice)) // 2	fmt.Println(cap(arrSlice)) // 4}

   如何理解?这里有一幅图,因为有指针的关系。所以才是引用:

  

make切片

   上面的切片都是经过数组创建出来的,切片的容量不能由我们自己进行控制。

   但是使用make()的话就可以动态的创建出一个切片。

make([]类型, size切片中元素数量, cap切片容量)

   如下示例:

package mainimport (	"fmt")func main() {	// 创建一个string类型的切片 默认存放3个元素 最大可存放5个	var slice = make([]string,3,5)	fmt.Println(slice) // [  ]}

append

   使用内置函数append(),可以为切片添加元素。

   可以添加一个元素,也可以添加多个元素,甚至可以利用解构语法进行切片合并。

   需要注意的是,当使用append()方法后,应该用一个变量来接收它。

   以下是添加多元素的示例

package mainimport (	"fmt")func main() {	var slice []string	slice = append(slice, "一", "二")	fmt.Println(slice) // [一 二]}

   以下是合并两个切片的示例

package mainimport (	"fmt")func main() {	var (		slice1   []string		slice2   []string	)	slice1 = append(slice1, "一", "二","三")	slice2 = append(slice2, "四", "五")	slice1 = append(slice1,slice2...)	fmt.Println(slice1)  // [一 二 三 四 五]}

copy

   切片是引用类型,如果想将其作为值类型的传递可以用copy

   它有两个参数,分别是destSlicesrcSlice

   destSlice:目标切片

   srcSlice:数据来源切片

   注意:目标切片必须是make创建的切片,否则将会失败

package mainimport (	"fmt")func main() {	slice1 := []int{1, 2, 3, 4, 5}	slice2 := make([]int, 5, 5)	// 目标切片  数据来源切片	copy(slice2, slice1)	slice1[0] = 100	fmt.Println(slice1) // [100 2 3 4 5]	fmt.Println(slice2) // [1 2 3 4 5]}

删除元素

   切片中没有提供任何删除元素的方法,但是可以利用append()返回新切片的特性,来达到删除元素的目的。

package mainimport (	"fmt")func main() {	slice1 := []int{1, 2, 3, 4, 5}	// 删除3	slice1 = append(slice1[:2],slice1[3:]...)	fmt.Print(slice1) // [1 2 4 5]}

扩容行为

   切片不需要指定容量,它会自动进行扩容。如下示例:

func main() {	var a []string	fmt.Println(cap(a)) // 0 初始值	a = append(a,"1")	fmt.Println(cap(a)) // 1  	a = append(a,"2")	fmt.Println(cap(a)) // 2	a = append(a,"3")	fmt.Println(cap(a)) // 4	a = append(a,"4")	fmt.Println(cap(a)) // 4	a = append(a,"5")	fmt.Println(cap(a)) // 8	a = append(a,"6")	fmt.Println(cap(a)) // 8	a = append(a,"7")	fmt.Println(cap(a)) // 8	a = append(a,"8")	fmt.Println(cap(a)) // 8}

   可以通过查看$GOROOT/src/runtime/slice.go源码,其中扩容相关代码如下:

newcap := old.capdoublecap := newcap + newcapif 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		}	}}

   从上面的代码可以看出以下内容:

  • 首先判断,如果新申请容量(cap)大于2倍的旧容量(old.cap),最终容量(newcap)就是新申请的容量(cap)。
  • 否则判断,如果旧切片的长度小于1024,则最终容量(newcap)就是旧容量(old.cap)的两倍,即(newcap=doublecap),
  • 否则判断,如果旧切片长度大于等于1024,则最终容量(newcap)从旧容量(old.cap)开始循环增加原来的1/4,即(newcap=old.cap,for {newcap += newcap/4})直到最终容量(newcap)大于等于新申请的容量(cap),即(newcap >= cap)
  • 如果最终容量(cap)计算值溢出,则最终容量(cap)就是新申请容量(cap)。

   需要注意的是,切片扩容还会根据切片中元素的类型不同而做不同的处理,比如intstring类型的处理方式就不一样。

   关于上面的示例,其实只看前两个判断就够了。因为旧的容量没有超过1024

循环遍历

   可以使用for的索引循环,也可以使用range来进行切片遍历。

package mainimport (	"fmt")func main() {	var arr = []string{"①", "②", "③", "④", "⑤", "⑥", "⑦", "⑧", "⑨", "⑩"}	// 索引循环	for index := 0; index < len(arr); index++ {		fmt.Println(index)	}	// range循环	for index,ele := range arr{		fmt.Println(index)		fmt.Println(ele)	}}
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