Go 数组&切片
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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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 main
import (
"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destSlice和srcSlice。
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 main
import (
"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 main
import (
"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.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
}
}
}
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int和string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 main
import (
"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)
}
}
