Go语言基础 --切片

切片（slice）

    是一个拥有相同类型元素的可变长度的序列。它是基于数组类型做的一层封装。它非常灵活，支持自动扩容。切片是一个引用类型，它的内部结构包含地址、长度和容量。切片一般用于快速地操作一块数据集合。

数组的长度是固定的并且数组长度属于类型的一部分，所以数组有很多的局限性。

func arraySum(x [3]int) int{ 2 sum := 0 3 for _, v := range x{ 4 sum = sum + v 5 } 6 return sum 7 }

这个求和函数只能接受[3]int类型，其他的都不支持。 再比如，

a := [3]int{1, 2, 3}

数组a中已经有三个元素了，我们不能再继续往数组a中添加新元素了。

切片的定义

声明切片类型的基本语法如下：

var name []T

其中，

• name:表示变量名
• T:表示切片中的元素类型

举个例子：

func main() { 2 // 声明切片类型 3 var a []string //声明一个字符串切片 4 var b = []int{} //声明一个整型切片并初始化 5 var c = []bool{false, true} //声明一个布尔切片并初始化 6 var d = []bool{false, true} //声明一个布尔切片并初始化 7 fmt.Println(a) //[] 8 fmt.Println(b) //[] 9 fmt.Println(c) //[false true] 10 fmt.Println(a == nil) //true 11 fmt.Println(b == nil) //false 12 fmt.Println(c == nil) //false 13 // fmt.Println(c == d) //切片是引用类型，不支持直接比较，只能和nil比较 14 }

切片的长度和容量

切片拥有自己的长度和容量，我们可以通过使用内置的len()函数求长度，使用内置的cap()函数求切片的容量。

基于数组定义切片

由于切片的底层就是一个数组，所以我们可以基于数组定义切片。

func main() { 2 // 基于数组定义切片 3 a := [5]int{55, 56, 57, 58, 59} 4 b := a[1:4] //基于数组a创建切片，包括元素a[1],a[2],a[3] 5 fmt.Println(b) //[56 57 58] 6 fmt.Printf("type of b:%T\n", b) //type of b:[]int 7 }

还支持如下方式：

c := a[1:] //[56 57 58 59] 2 d := a[:4] //[55 56 57 58] 3 e := a[:] //[55 56 57 58 59]

切片再切片

除了基于数组得到切片，我们还可以通过切片来得到切片。

func main() { 2 //切片再切片 3 a := [...]string{"北京", "上海", "广州", "深圳", "成都", "重庆"} 4 fmt.Printf("a:%v type:%T len:%d cap:%d\n", a, a, len(a), cap(a)) 5 b := a[1:3] 6 fmt.Printf("b:%v type:%T len:%d cap:%d\n", b, b, len(b), cap(b)) 7 c := b[1:5] 8 fmt.Printf("c:%v type:%T len:%d cap:%d\n", c, c, len(c), cap(c)) 9 }

输出：

a:[北京 上海 广州 深圳 成都 重庆] type:[6]string len:6 cap:6 2 b:[上海 广州] type:[]string len:2 cap:5 3 c:[广州 深圳 成都 重庆] type:[]string len:4 cap:4

注意： 对切片进行再切片时，索引不能超过原数组的长度，否则会出现索引越界的错误。

使用make()函数构造切片

我们上面都是基于数组来创建的切片，如果需要动态的创建一个切片，我们就需要使用内置的make()函数，格式如下：

make([]T, size, cap)

其中：

• T:切片的元素类型
• size:切片中元素的数量
• cap:切片的容量

举个例子：

func main() { 2 a := make([]int, 2, 10) 3 fmt.Println(a) //[0 0] 4 fmt.Println(len(a)) //2 5 fmt.Println(cap(a)) //10 6 }

上面代码中a的内部存储空间已经分配了10个，但实际上只用了2个。 容量并不会影响当前元素的个数，所以len(a)返回2，cap(a)则返回该切片的容量。

切片的本质

切片的本质就是对底层数组的封装，它包含了三个信息：底层数组的指针、切片的长度（len）和切片的容量（cap）。

举个例子，现在有一个数组a := [8]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}，切片s1 := a[:5]，相应示意图如下。

切片s2 := a[3:6]，相应示意图如下：

切片不能直接比较

切片之间是不能比较的，我们不能使用==操作符来判断两个切片是否含有全部相等元素。 切片唯一合法的比较操作是和nil比较。 一个nil值的切片并没有底层数组，一个nil值的切片的长度和容量都是0。但是我们不能说一个长度和容量都是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 2 s2 := []int{} //len(s2)=0;cap(s2)=0;s2!=nil 3 s3 := make([]int, 0) //len(s3)=0;cap(s3)=0;s3!=nil

所以要判断一个切片是否是空的，要是用len(s) == 0来判断，不应该使用s == nil来判断。

切片的赋值拷贝

下面的代码中演示了拷贝前后两个变量共享底层数组，对一个切片的修改会影响另一个切片的内容，这点需要特别注意。

func main() { 2 s1 := make([]int, 3) //[0 0 0] 3 s2 := s1 //将s1直接赋值给s2，s1和s2共用一个底层数组 4 s2[0] = 100 5 fmt.Println(s1) //[100 0 0] 6 fmt.Println(s2) //[100 0 0] 7 } 8

切片遍历

切片的遍历方式和数组是一致的，支持索引遍历和for range遍历。

func main() { 2 s := []int{1, 3, 5} 3 4 for i := 0; i < len(s); i++ { 5 fmt.Println(i, s[i]) 6 } 7 8 for index, value := range s { 9 fmt.Println(index, value) 10 } 11 }

append()方法为切片添加元素

Go语言的内建函数append()可以为切片动态添加元素。 每个切片会指向一个底层数组，这个数组能容纳一定数量的元素。当底层数组不能容纳新增的元素时，切片就会自动按照一定的策略进行“扩容”，此时该切片指向的底层数组就会更换。“扩容”操作往往发生在append()函数调用时。 举个例子：

func main() { 2 //append()添加元素和切片扩容 3 var numSlice []int 4 for i := 0; i < 10; i++ { 5 numSlice = append(numSlice, i) 6 fmt.Printf("%v len:%d cap:%d ptr:%p\n", numSlice, len(numSlice), cap(numSlice), numSlice) 7 } 8 }

输出：

[0] len:1 cap:1 ptr:0xc0000a8000 2 [0 1] len:2 cap:2 ptr:0xc0000a8040 3 [0 1 2] len:3 cap:4 ptr:0xc0000b2020 4 [0 1 2 3] len:4 cap:4 ptr:0xc0000b2020 5 [0 1 2 3 4] len:5 cap:8 ptr:0xc0000b6000 6 [0 1 2 3 4 5] len:6 cap:8 ptr:0xc0000b6000 7 [0 1 2 3 4 5 6] len:7 cap:8 ptr:0xc0000b6000 8 [0 1 2 3 4 5 6 7] len:8 cap:8 ptr:0xc0000b6000 9 [0 1 2 3 4 5 6 7 8] len:9 cap:16 ptr:0xc0000b8000 10 [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] len:10 cap:16 ptr:0xc0000b8000

从上面的结果可以看出：

1. append()函数将元素追加到切片的最后并返回该切片。
2. 切片numSlice的容量按照1，2，4，8，16这样的规则自动进行扩容，每次扩容后都是扩容前的2倍。

append()函数还支持一次性追加多个元素。 例如：

var citySlice []string 2 // 追加一个元素 3 citySlice = append(citySlice, "北京") 4 // 追加多个元素 5 citySlice = append(citySlice, "上海", "广州", "深圳") 6 // 追加切片 7 a := []string{"成都", "重庆"} 8 citySlice = append(citySlice, a...) 9 fmt.Println(citySlice) //[北京 上海 广州 深圳 成都 重庆]

切片的扩容策略

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 2 doublecap := newcap + newcap 3 if cap > doublecap { 4 newcap = cap 5 } else { 6 if old.len < 1024 { 7 newcap = doublecap 8 } else { 9 // Check 0 < newcap to detect overflow 10 // and prevent an infinite loop. 11 for 0 < newcap && newcap < cap { 12 newcap += newcap / 4 13 } 14 // Set newcap to the requested cap when 15 // the newcap calculation overflowed. 16 if newcap <= 0 { 17 newcap = cap 18 } 19 } 20 }

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。

使用copy()函数复制切片

首先我们来看一个问题：

func main() { 2 a := []int{1, 2, 3, 4, 5} 3 b := a 4 fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5] 5 fmt.Println(b) //[1 2 3 4 5] 6 b[0] = 1000 7 fmt.Println(a) //[1000 2 3 4 5] 8 fmt.Println(b) //[1000 2 3 4 5] 9 }

由于切片是引用类型，所以a和b其实都指向了同一块内存地址。修改b的同时a的值也会发生变化。

Go语言内建的copy()函数可以迅速地将一个切片的数据复制到另外一个切片空间中，copy()函数的使用格式如下：

copy(destSlice, srcSlice []T)

其中：

• srcSlice: 数据来源切片
• destSlice: 目标切片

举个例子：

func main() { 2 // copy()复制切片 3 a := []int{1, 2, 3, 4, 5} 4 c := make([]int, 5, 5) 5 copy(c, a) //使用copy()函数将切片a中的元素复制到切片c 6 fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5] 7 fmt.Println(c) //[1 2 3 4 5] 8 c[0] = 1000 9 fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5] 10 fmt.Println(c) //[1000 2 3 4 5] 11 }

从切片中删除元素

Go语言中并没有删除切片元素的专用方法，我们可以使用切片本身的特性来删除元素。 代码如下：

func main() { 2 // 从切片中删除元素 3 a := []int{30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37} 4 // 要删除索引为2的元素 5 a = append(a[:2], a[3:]...) 6 fmt.Println(a) //[30 31 33 34 35 36 37] 7 }

 

 

 

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