十一.golang的数组与切片
一个数组的表示形式为 [n]T。n 表示数组中元素的数量，T 代表每个元素的类型。元素的数量 n 也是该类型的一部分（稍后我们将详细讨论这一点）。
可以使用不同的方式来声明数组，让我们一个一个的来看。
package main import ( "fmt" ) func main() { var a [3]int //int array with length 3 fmt.Println(a) }
var a[3]int 声明了一个长度为 3 的整型数组。数组中的所有元素都被自动赋值为数组类型的零值。 在这种情况下，a 是一个整型数组，因此 a 的所有元素都被赋值为 0，即 int 型的零值。运行上述程序将 输出 [0 0 0]。
数组的索引从 0 开始到 length - 1 结束。让我们给上面的数组赋值。
package main import ( "fmt" ) func main() { var a [3]int //int array with length 3 a[0] = 12 // array index starts at 0 a[1] = 78 a[2] = 50 fmt.Println(a) }
让我们使用 简略声明 来创建相同的数组。
package main import ( "fmt" ) func main() { a := [3]int{12, 78, 50} // short hand declaration to create array fmt.Println(a) }
在简略声明中，不需要将数组中所有的元素赋值。
package main import ( "fmt" ) func main() { a := [3]int{12} fmt.Println(a) }
你甚至可以忽略声明数组的长度，并用 ... 代替，让编译器为你自动计算长度，这在下面的程序中实现。
package main import ( "fmt" ) func main() { a := [...]int{12, 78, 50} // ... makes the compiler determine the length fmt.Println(a) }
package main func main() { a := [3]int{5, 78, 8} var b [5]int b = a // not possible since [3]int and [5]int are distinct types }
package main import "fmt" func main() { a := [...]string{"USA", "China", "India", "Germany", "France"} b := a // a copy of a is assigned to b b[0] = "Singapore" fmt.Println("a is ", a) fmt.Println("b is ", b) }
在上述程序的第 7 行，a 的副本被赋给 b。在第 8 行中，b 的第一个元素改为 Singapore。这不会在原始数组 a 中反映出来。该程序将 输出,
a is [USA China India Germany France]
b is [Singapore China India Germany France]
同样，当数组作为参数传递给函数时，它们是按值传递，而原始数组保持不变。
package main import "fmt" func changeLocal(num [5]int) { num[0] = 55 fmt.Println("inside function ", num) } func main() { num := [...]int{5, 6, 7, 8, 8} fmt.Println("before passing to function ", num) changeLocal(num) //num is passed by value fmt.Println("after passing to function ", num) }
before passing to function [5 6 7 8 8]
inside function [55 6 7 8 8]
after passing to function [5 6 7 8 8]
数组的长度
package main import "fmt" func main() { a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78} fmt.Println("length of a is",len(a)) }
package main import "fmt" func main() { a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78} for i := 0; i < len(a); i++ { // looping from 0 to the length of the array fmt.Printf("%d th element of a is %.2f\n", i, a[i]) } }
0 th element of a is 67.70 1 th element of a is 89.80 2 th element of a is 21.00 3 th element of a is 78.00
package main import "fmt" func main() { a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78} sum := float64(0) for i, v := range a {//range returns both the index and value fmt.Printf("%d the element of a is %.2f\n", i, v) sum += v } fmt.Println("\nsum of all elements of a",sum) }
0 the element of a is 67.70 1 the element of a is 89.80 2 the element of a is 21.00 3 the element of a is 78.00 sum of all elements of a 256.5
for _, v := range a { // ignores index }
上面的 for 循环忽略索引，同样值也可以被忽略。
package main import ( "fmt" ) func printarray(a [3][2]string) { for _, v1 := range a { for _, v2 := range v1 { fmt.Printf("%s ", v2) } fmt.Printf("\n") } } func main() { a := [3][2]string{ {"lion", "tiger"}, {"cat", "dog"}, {"pigeon", "peacock"}, // this comma is necessary. The compiler will complain if you omit this comma } printarray(a) var b [3][2]string b[0][0] = "apple" b[0][1] = "samsung" b[1][0] = "microsoft" b[1][1] = "google" b[2][0] = "AT&T" b[2][1] = "T-Mobile" fmt.Printf("\n") printarray(b) }
另外一个二维数组 b 在 23 行声明，字符串通过每个索引一个一个添加。这是另一种初始化二维数组的方法。
第 7 行的 printarray 函数使用两个 range 循环来打印二维数组的内容。上述程序的 输出是
lion tiger
cat dog
pigeon peacock
apple samsung
microsoft google
AT&T T-Mobile
package main import ( "fmt" ) func main() { a := [5]int{76, 77, 78, 79, 80} var b []int = a[1:4] // creates a slice from a[1] to a[3] fmt.Println(b) }
让我们看看另一种创建切片的方法。
package main import ( "fmt" ) func main() { c := []int{6, 7, 8} // creates and array and returns a slice reference fmt.Println(c) }
package main import ( "fmt" ) func main() { darr := [...]int{57, 89, 90, 82, 100, 78, 67, 69, 59} dslice := darr[2:5] fmt.Println("array before", darr) for i := range dslice { dslice[i]++ } fmt.Println("array after", darr) }
array before [57 89 90 82 100 78 67 69 59]
array after [57 89 91 83 101 78 67 69 59]
当多个切片共用相同的底层数组时，每个切片所做的更改将反映在数组中。
package main import ( "fmt" ) func main() { numa := [3]int{78, 79 ,80} nums1 := numa[:] // creates a slice which contains all elements of the array 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) }
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]
从输出中可以清楚地看出，当切片共享同一个数组时，每个所做的修改都会反映在数组中。
让我们写一段代码来更好地理解这点。
package main import ( "fmt" ) func main() { fruitarray := [...]string{"apple", "orange", "grape", "mango", "water melon", "pine apple", "chikoo"} fruitslice := fruitarray[1:3] fmt.Printf("length of slice %d capacity %d", len(fruitslice), cap(fruitslice)) // length of is 2 and capacity is 6 }
fruitarray 的长度是 7。fruiteslice 是从 fruitarray 的索引 1 创建的。因此, fruitslice 的容量是从 fruitarray 索引为 1 开始，也就是说从 orange 开始，该值是 6。因此, fruitslice 的容量为 6。该[程序]输出切片的 长度为 2 容量为 6 。
切片可以重置其容量。任何超出这一点将导致程序运行时抛出错误。
package main import ( "fmt" ) func main() { fruitarray := [...]string{"apple", "orange", "grape", "mango", "water melon", "pine apple", "chikoo"} fruitslice := fruitarray[1:3] fmt.Printf("length of slice %d capacity %d\n", len(fruitslice), cap(fruitslice)) // length of is 2 and capacity is 6 fruitslice = fruitslice[:cap(fruitslice)] // re-slicing furitslice till its capacity fmt.Println("After re-slicing length is",len(fruitslice), "and capacity is",cap(fruitslice)) }
length of slice 2 capacity 6 After re-slicing length is 6 and capacity is 6
package main import ( "fmt" ) func main() { i := make([]int, 5, 5) fmt.Println(i) }
正如我们已经知道数组的长度是固定的，它的长度不能增加。 切片是动态的，使用 append 可以将新元素追加到切片上。append 函数的定义是 func append（s[]T，x ... T）[]T。
x ... T 在函数定义中表示该函数接受参数 x 的个数是可变的。这些类型的函数被称为[可变函数]。
有一个问题可能会困扰你。如果切片由数组支持，并且数组本身的长度是固定的，那么切片如何具有动态长度。以及内部发生了什么，当新的元素被添加到切片时，会创建一个新的数组。现有数组的元素被复制到这个新数组中，并返回这个新数组的新切片引用。现在新切片的容量是旧切片的两倍。下面的程序会让你清晰理解。
package main import ( "fmt" ) func main() { cars := []string{"Ferrari", "Honda", "Ford"} fmt.Println("cars:", cars, "has old length", len(cars), "and capacity", cap(cars)) // capacity of cars is 3 cars = append(cars, "Toyota") fmt.Println("cars:", cars, "has new length", len(cars), "and capacity", cap(cars)) // capacity of cars is doubled to 6 }
cars: [Ferrari Honda Ford] has old length 3 and capacity 3 cars: [Ferrari Honda Ford Toyota] has new length 4 and capacity 6
package main import ( "fmt" ) func main() { var names []string //zero value of a slice is nil if names == nil { fmt.Println("slice is nil going to append") names = append(names, "John", "Sebastian", "Vinay") fmt.Println("names contents:",names) } }
slice is nil going to append names contents: [John Sebastian Vinay]
package main import ( "fmt" ) func main() { veggies := []string{"potatoes", "tomatoes", "brinjal"} fruits := []string{"oranges", "apples"} food := append(veggies, fruits...) fmt.Println("food:",food) }
切片的函数传递
我们可以认为，切片在内部可由一个结构体类型表示。这是它的表现形式，
type slice struct { Length int Capacity int ZerothElement *byte }
切片包含长度、容量和指向数组第零个元素的指针。当切片传递给函数时，即使它通过值传递，指针变量也将引用相同的底层数组。因此，当切片作为参数传递给函数时，函数内所做的更改也会在函数外可见。让我们写一个程序来检查这点。
package main import ( "fmt" ) func subtactOne(numbers []int) { for i := range numbers { numbers[i] -= 2 } } func main() { nos := []int{8, 7, 6} fmt.Println("slice before function call", nos) subtactOne(nos) // function modifies the slice fmt.Println("slice after function call", nos) // modifications are visible outside }
上述程序的行号 17 中，调用函数将切片中的每个元素递减 2。在函数调用后打印切片时，这些更改是可见的。如果你还记得，这是不同于数组的，对于函数中一个数组的变化在函数外是不可见的。上述[程序]的输出是，
array before function call [8 7 6]
array after function call [6 5 4]
package main import ( "fmt" ) func main() { pls := [][]string { {"C", "C++"}, {"JavaScript"}, {"Go", "Rust"}, } for _, v1 := range pls { for _, v2 := range v1 { fmt.Printf("%s ", v2) } fmt.Printf("\n") } }
程序的输出为，
C C++
JavaScript
Go Rust
切片持有对底层数组的引用。只要切片在内存中，数组就不能被垃圾回收。在内存管理方面，这是需要注意的。让我们假设我们有一个非常大的数组，我们只想处理它的一小部分。然后，我们由这个数组创建一个切片，并开始处理切片。这里需要重点注意的是，在切片引用时数组仍然存在内存中。
一种解决方法是使用 [copy] 函数 func copy(dst，src[]T)int
package main import ( "fmt" ) func countries() []string { countries := []string{"USA", "Singapore", "Germany", "India", "Australia"} neededCountries := countries[:len(countries)-2] countriesCpy := make([]string, len(neededCountries)) copy(countriesCpy, neededCountries) //copies neededCountries to countriesCpy return countriesCpy } func main() { countriesNeeded := countries() fmt.Println(countriesNeeded) }
