golang笔记——数组与切片
一、切片的定义
我们可以从数组(go语言中很少直接使用数组)或者切片来初始化一个新的切片,也可以直接通过 make 来初始化一个所有元素为默认零值的切片。
//1、通过数组来初始化切片
arr := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
slice1 := arr[:] // [1,2,3,4,5]
slice2 := arr[2:4] // [3,4]
slice3 := arr[:4] // [1,2,3,4]
slice4 := arr[2:] // [3,4,5]
//2、通过切片来初始化切片
slice5 := slice1[3:] //[4,5]
//3、直接初始化。可以通过 make 来初始化,格式为 make([]int, len, cap),所有的元素初始化为默认零值;也可以直接初始化。
slice6 := make([]int, 3, 6) // [0,0,0]
slice7 := []int{1, 2, 3, 4, 5} // [1,2,3,4,5]
和其它大多数编程语言类似,Go语言里的这种索引形式也采用了左闭右开区间,包括m~n的第一个元素,但不包括最后那个元素(译注:比如a = [1, 2, 3, 4, 5], a[0:3] = [1, 2, 3],不包含最后一个元素)。这样可以简化我们的处理逻辑。比如s[m:n]这个slice,0 ≤ m ≤ n ≤ len(s),包含n-m个元素。
二、切片的特点
slice 有点类似 C++ 中的 vector,都是可变长数组,有容量的概念(当切片容量不够时,它会以2倍率来扩张),但是也有很多不同,如 slice 是基于数组的(该数组称为底级数组),slice 的长度是从底级数组中取出来的元素个数,容量是底级数组的最大索引与取出元素的最小索引的差值。array 是值类型,但 slice 却是引用类型。
func func1(s []int) {
s[0] *= 10 //会修改原切片的值
}
func func2(s []int) {
for _, v := range s { //不会修改原切片的值,因 for ... range 是只读的
v *= 10
}
}
func func3(s []int) {
for i := 0; i < len(s); i++ { //会修改原切片的值
s[i] *= 10
}
}
func main() {
s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
//func1(s) // 10,2,3,4,5,
//func2(s) //1,2,3,4,5,
//func3(s) //10,20,30,40,50,
for _, v := range s {
println(v, ",")
}
}
如果修改某个数组的数据,则基于此数组的切片也会发生改变,反之亦然(基于同一数组的多个切片之间也会互相影响)。这与切片的存储结构有关,切片的存储结构是,依次是底层数组的指针、切片长度、切片容量、切片数据。我们知道,当切片的容量发生变量时,会重新分配地址,所以此时切片和原底级数组的关联就会断开,修改不再影响对方,这一点要注意。
a := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
s1 := a[:]
s2 := a[:]
s1[0] = 10
print_array(a[:]) // [10,2,3,4,5] 修改切片会影响到底级数组,反之亦然
s2[0] = 20
print_array(s1) // [20,2,3,4,5] 修改切片会影响到基于同一底级数组的切片
s1 = append(s1, []int{6, 7}...) //append 时容量不够时会导致重新分配内存,与原底级数组关系断开
s1[0] = 100
print_array(s1) // [100,2,3,4,5,6,7]
print_array(a[:]) //[20,2,3,4,5]
print_array(s2) //[20,2,3,4,5]
//print_array 为自行封装的格式化输出切片的方法
切片的删除并没有内置函数,如果需要删除切片 list 的第 k 个元素,我们一般可以通过下面三种方式操作:
1、通过 copy 方式:
func remove(slice []int, index int) []int {
copy(slice[index:], slice[index+1:])
return slice[:len(slice)-1]
}
2、通过append方式
func remove(slice []int, index int) []int {
return append(slice[0:k], slice[k+1:]...)
}
3、如果该slice不关心删除后元素的排序顺序,可以简单将要删除的元素值设置为最后一个元素值,然后取 [:len(slice)-1] 的子切片就好了
func remove(slice []int, i int) []int {
slice[i] = slice[len(slice)-1]
return slice[:len(slice)-1]
}
三、切片的常用操作总结
切片的操作比数组复杂一些,因为切片是可变长的,而且有容量的概念。当切片容量不够时,它会以2倍率来扩张。
1、获取切片长度:len(slice)
2、获取切片容量:cap(slice)
3、为切片追加元素:slicename = append(slicename, element1, element2,...)
该函数是可变参函数,可变参部分也可传入另一个切片,形式为 slicename = append(slicename, slicename2...) ,可以参考可变参函数的用法。其实之前我一直疑惑为什么要再赋值给原切片,其实是因为,但append函数调用时,如果切片容量不够的话,会创建一个新的切片变量,这应该也就是为什么要赋值给原切片的原因吧。
4、切片没有提供删除元素的方法,但可以通过子切片的方式来达成此目的,但无法直接的从中间删除元素;也不能从中间插入元素。
5、切片的复制: copy(target_slice, source_slice)
复制切片要保证目标切片有足够长度(注意与容量无关),如果目标切片长度不足,则只复制到目标切片长度的数据,而不会自行改变目标切片长度来填充其它数据。
四、特别注意
把切片作为函数参数时,如果函数内部修改了此切片某些索引的值,会影响到原切片; 但如果在函数内部删除或添加了切片长度,则不会影响到原切片。是不是很诡异?
有人说是由扩容切片导致内存重新分配导致的,瞎扯淡,减小切片容量难道也会内存重新分配吗?只要是把切片作为参数,函数内部就已经使用了该切片的一个副本,切片的每个元素对应的地址,也同时被复制了,所以当修改某个元素时,是在那个元素的地址上进行修改的,所以能影响到原切片,而增加删除元素,是在切片副本上操作的,比如增加了一个元素,由于切片地址是连续的,经过测试发现原切片末尾地址后面的+n长度(由元素类型决定)的地址上也确实有值了,而且值就是函数内增加的那个元素值!说明函数内修改切片确实是修改了内存数据的!但是!原切片并不知道切片的长度发生了变化!!!函数内的修改只是让切片副本知道了长度的变化!所以原切片认为它的长度仍然是之前的长度! 而通过引用方式将切片指针作为参数,就不存在这个问题了。
如果要以引用方式传切片,请务必将切片地址作为参数传入。尽量避免将切片作为参数传入,如果真的只需要传值,可以在调用函数时,只传入原切片的一个临时副本变量(该方式不好,依赖于调用者),或者在函数开始处将对传入切片做一个临时副本,后面的处理只操作这个临时副本。期待更好的方法,最好有一个什么特殊操作符,可以指定切片能以完全传值方式工作就好了。