跟我一起来学golang之《切片》| 8月更文挑战

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我们之前学习过golang中的数组,数组是具有相同唯一类型的一组已编号且长度固定的数据项序列,这种类型可以是任意的原始类型例如整形、字符串或者自定义类型。从概念上讲所有语言种的数组基本都是一样的。注意数组一旦定义后,大小不能更改。大家可以回顾一下:跟我一起来学golang之《数组》。本篇文章我们学一下数组的升级『切片』。

什么是切片

Go 语言切片是对数组的抽象。 Go 数组的长度不可改变,在特定场景中这样的集合就不太适用,Go中提供了一种灵活,功能强悍的内置类型切片("动态数组"),与数组相比切片的长度是不固定的,可以追加元素,在追加时可能使切片的容量增大。

切片是一种方便、灵活且强大的包装器。切片本身没有任何数据。它们只是对现有数组的引用。

切片与数组相比,不需要设定长度,在[]中不用设定值,相对来说比较自由。

从概念上面来说切片像一个结构体,这个结构体包含了三个元素:

  1. 指针,指向数组中的开始位置
  2. 长度,即切片的长度
  3. 最大长度,也就是切片开始位置到数组的最后位置的长度

提示:切片只是引用数组,所以效率非常高,例如在函数传参的时候,使用切片传递数组参数,不会复制数组。

我们怎么区分是数组还是切片呢?只要看在定义语法中是否有初始大小。有定义初始大小也就是[]中有值的就是数据,否则是切片。

定义切片

var identifier []type

切片不需要说明长度。 或使用make()函数来创建切片:

var slice0 []type = make([]type, len)
也可以简写为
slice0 := make([]type, len)
make([]T, length, capacity)

初始化

s[0] = 1
s[1] = 2
s[2] = 3
s :=[] int {1,2,3 } 
s := arr[startIndex:endIndex] 

将arr中从下标startIndex到endIndex-1 下的元素创建为一个新的切片(前闭后开),长度为endIndex-startIndex

s := arr[startIndex:]  //缺省endIndex时将表示忽略最后一个元素,也就是一直到最后
s := arr[:endIndex]  //缺省startIndex时将表示忽略第一个元素开始,也就是从头开始
package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    var b []int = a[1:4] //creates a slice from a[1] to a[3]
    fmt.Println(b)
}

修改切片

slice没有自己的任何数据。它只是底层数组的一个表示。对slice所做的任何修改都将反映在底层数组中。

示例代码:

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    darr := [...]int{57, 89, 90, 82, 100, 78, 67, 69, 59} //定义数组
    dslice := darr[2:5] //变成切片
    fmt.Println("array before",darr)
    for i := range dslice {
        dslice[i]++
    }
    fmt.Println("array after",darr) 
}

运行结果:

array before [57 89 90 82 100 78 67 69 59]  
array after [57 89 91 83 101 78 67 69 59]  

当多个片共享相同的底层数组时,每个元素所做的更改将在数组中反映出来。

示例代码:

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    numa := [3]int{78, 79 ,80}
    nums1 := numa[:] //将数组变成切片
    nums2 := numa[:]
    fmt.Println("array before change 1",numa)
    nums1[0] = 100
    fmt.Println("array after modification to slice nums1", numa)
    nums2[1] = 101
    fmt.Println("array after modification to slice nums2", numa)
}

运行结果:

array before change 1 [78 79 80]  
array after modification to slice nums1 [100 79 80]  
array after modification to slice nums2 [100 101 80]  

len() 和 cap() 函数

切片的长度是切片中元素的数量。切片的容量是从创建切片的索引开始的底层数组中元素的数量。

切片是可索引的,并且可以由 len() 方法获取长度,切片提供了计算容量的方法 cap() 可以测量切片最长可以达到多少

package main

import "fmt"

func main() {
   var numbers = make([]int,3,5)

   printSlice(numbers)
}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

运行结果

len=3 cap=5 slice=[0 0 0]

空切片

一个切片在未初始化之前默认为 nil,长度为 0,nil 切片不能用来存数据。

package main

import "fmt"

func main() {
   var numbers []int

   printSlice(numbers)

   if(numbers == nil){
      fmt.Printf("切片是空的")
   }
}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

运行结果

len=0 cap=0 slice=[]
切片是空的
package main

import "fmt"

func main() {
   /* 创建切片 */
   numbers := []int{0,1,2,3,4,5,6,7,8}   
   printSlice(numbers)

   /* 打印原始切片 */
   fmt.Println("numbers ==", numbers)

   /* 打印子切片从索引1(包含) 到索引4(不包含)*/
   fmt.Println("numbers[1:4] ==", numbers[1:4])

   /* 默认下限为 0*/
   fmt.Println("numbers[:3] ==", numbers[:3])

   /* 默认上限为 len(s)*/
   fmt.Println("numbers[4:] ==", numbers[4:])

   numbers1 := make([]int,0,5)
   printSlice(numbers1)

   /* 打印子切片从索引  0(包含) 到索引 2(不包含) */
   number2 := numbers[:2]
   printSlice(number2)

   /* 打印子切片从索引 2(包含) 到索引 5(不包含) */
   number3 := numbers[2:5]
   printSlice(number3)

}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

运行结果

len=9 cap=9 slice=[0 1 2 3 4 5 6 7 8]
numbers == [0 1 2 3 4 5 6 7 8]
numbers[1:4] == [1 2 3]
numbers[:3] == [0 1 2]
numbers[4:] == [4 5 6 7 8]
len=0 cap=5 slice=[]
len=2 cap=9 slice=[0 1]
len=3 cap=7 slice=[2 3 4]

append() 和 copy() 函数

append 向切片里面追加一个或者多个元素,然后返回一个和切片一样类型的切片。与java中的list类的add方法类似。

copy 函数copy从源slice的src中复制元素到目标dst,并且返回复制的元素的个数。

append函数会改变slice所引用的数组的内容,从而影响到引用同一数组的其它slice。 但当slice中没有剩余空间(即(cap-len) == 0)时,此时将动态分配新的数组空间。返回的slice数组指针将指向这个空间,而原数组的内容将保持不变;其它引用此数组的slice则不受影响。这句话需要好好进行理解。

下面的代码描述了从拷贝切片的 copy 方法和向切片追加新元素的 append 方法

package main

import "fmt"

func main() {
   var numbers []int
   printSlice(numbers)

   /* 允许追加空切片 */
   numbers = append(numbers, 0)
   printSlice(numbers)

   /* 向切片添加一个元素 */
   numbers = append(numbers, 1)
   printSlice(numbers)

   /* 同时添加多个元素 */
   numbers = append(numbers, 2,3,4)
   printSlice(numbers)

   /* 创建切片 numbers1 是之前切片的两倍容量*/
   numbers1 := make([]int, len(numbers), (cap(numbers))*2)

   /* 拷贝 numbers 的内容到 numbers1 */
   copy(numbers1,numbers)
   printSlice(numbers1)   
}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

运行结果

len=0 cap=0 slice=[]
len=1 cap=2 slice=[0]
len=2 cap=2 slice=[0 1]
len=5 cap=8 slice=[0 1 2 3 4]
len=5 cap=12 slice=[0 1 2 3 4]

numbers1与numbers两者不存在联系,numbers发生变化时,numbers1是不会随着变化的。也就是说copy方法是不会建立两个切片的联系的

package main

import "fmt"

func main()  {
    /*
    append(),向切片的末尾追加数据
        slice = append(slice, elem1, elem2)
        slice = append(slice, anotherSlice...)

     */
    s1 :=[] int{1,2,3,4}
    s2 :=[] int{5,6,7,8}
    //方式一:
    //for i:=0;i<len(s2);i++{
    //    s1 = append(s1,s2[i])
    //}
    // 方法二:
    s1 = append(s1,s2...)
    fmt.Println(s1)

    fmt.Println("---------------")
    //删除切片中的内容
    s3 := []int{1,2,3,4,5,6,7,8,9}
    del:=3//要删除的元素的下标
    //fmt.Println(s3[:del])
    //fmt.Println(s3[del+1:])
    s3 = append(s3[:del],s3[del+1:]...)
    fmt.Println(s3)

}

copy()方法的使用:

package main

import "fmt"

func main()  {
    /*
    copy(),
        切片是引用类型,传递的是地址

    深拷贝和浅拷贝
        深拷贝:拷贝的是数据
            值类型都是深拷贝,基本类型,数组

        浅拷贝:拷贝的是地址
            引用类型默认都是浅拷贝,切片,map
     */
     s1 := []int{1,2,3,4,5}
     s2 := s1
     fmt.Println(s1,s2)
     s2[0] =100
     fmt.Println(s1,s2)

     a := 100
     b := a
     fmt.Println(a,b)
     b = 200
     fmt.Println(a,b)
     fmt.Println("-------------")

     m:=[]int{1,2,3,4,5}
     n:=[]int{7,8,9}
     fmt.Println(m)
     fmt.Println(n)

     //copy(m,n) //将n中的数据,拷贝到m里
     //copy(n,m)//将m中的数据,拷贝到n里
     //copy(n,m[1:4])//将m中的下标1到3的数据,拷贝到n里
     copy(n[1:],m[3:]) //将m中的下标3到最后的数据,拷贝到n的下标1之后
     fmt.Println(m)
     fmt.Println(n)


     s3 :=[]int{1,2,3,4}
     s4 := s3 //浅拷贝

     s5:=make([]int,4,4)
     copy(s5,s3)//深拷贝
     fmt.Println(s4)
     fmt.Println(s5)
     s3[0] = 100
     fmt.Println(s4)
     fmt.Println(s5)

}

切片的扩容

当向切片中添加数据时,如果没有超过容量,直接添加,如果超过容量,自动扩容(成倍增长)。一旦出现扩容则会返回新的数组空间,原数组空间不变,也就是对新的扩容后的数组空间进行操作不会体现在原数组空间上。

package main

import (
    "fmt"
)

func main()  {
/*
    切片叫做变长数组,长度不固定
        len(),cap()

    当向切片中添加数据时,如果没有超过容量,直接添加,如果超过容量,自动扩容(成倍增长)
    3-->6-->12-->24-->48
    4-->8-->16-->32
     */
    arr := [10]int{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}
    fmt.Println(arr)
    fmt.Printf("%p\n",&arr) //打印输出数组自己的地址

    s1 := arr[:5]
    fmt.Println(s1)
    fmt.Printf("%p,长度:%d,容量:%d\n",s1,len(s1),cap(s1)) //长度:5,容量:10
    s2 := arr[2:7]
    fmt.Println(s2)
    fmt.Printf("%p,长度:%d,容量:%d\n",s2,len(s2),cap(s2)) //长度:5,容量:8

    //修改切片的数据,其实是修改该切片所指向的底层数组的数据。
    //导致所有指向该数组的切片的数据,都会改变。
    s1[3] = 100
    fmt.Println(arr)
    fmt.Println(s1)
    fmt.Println(s2)

    //append(),追加数据
    s1 = append(s1,1,1,1,1) //s1的长度:5,容量:10
    fmt.Println(arr) //[1 2 3 100 5 1 1 1 1 10]
    fmt.Println(s1) //[1 2 3 100 5 1 1 1 1]
    fmt.Println(s2) //[3 100 5 1 1]

    //追加的时候,涉及到了扩容,会更改切片指向的底层数组
    //s2:len5,cap8
    s2= append(s2, 2,2,2,2,2)
    //更改s2指向的底层数组
    fmt.Println(arr)//[1 2 3 100 5 1 1 1 1 10]
    fmt.Println(s1) //[1 2 3 100 5 1 1 1 1]
    fmt.Println(s2) //[3 100 5 1 1 2 2 2 2 2]

}

切片是引用类型

package main

import "fmt"

func main() {
    /*
    值类型:数组,int,float,string,bool
        传递的是数据副本
    引用类型:
        传递的地址,多个变量指向了同一块内存地址,
     */

     arr1 :=[4]int{1,2,3,4}
     arr2 := arr1//传递的是数据
     fmt.Println(arr1,arr2)
     arr2[0]=100
     fmt.Println(arr1,arr2)

     s1 :=[]int{1,2,3,4}
     fmt.Println(s1)

     s2 := s1 //传递的地址
     fmt.Println(s2)
     s2[0]= 100
     fmt.Println(s1,s2)
}

运行结果:

[1 2 3 4] [1 2 3 4]
[1 2 3 4] [100 2 3 4]
[1 2 3 4]
[1 2 3 4]
[100 2 3 4] [100 2 3 4]