Go语言基础之切片

傷城~ 2023-07-01 14:59 49阅读 0赞

# Go语言基础之切片 #

切片（slice）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。是对数组的一个连续片段的引用，所以切片是一个引用类型（因此更类似于 C/C++ 中的数组类型，或者 Python 中的 list 类型），这个片段可以是整个数组，也可以是由起始和终止索引标识的一些项的子集，需要注意的是，终止索引标识的项不包括在切片内。

Go语言中切片的内部结构包含地址、大小和容量，切片一般用于快速地操作一块数据集合，如果将数据集合比作切糕的话，切片就是你要的“那一块”，切的过程包含从哪里开始（切片的起始位置）及切多大（切片的大小），容量可以理解为装切片的口袋大小，如下图所示。

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fHhVlZdO-1579755557905)(/img/goImage/go切片结构.jpg)\]][img-fHhVlZdO-1579755557905_img_goImage_go_.jpg]

## 1 概述 ##

*  切片是一种动态数组
 *  按需自动改变大小
 *  与数组相比，切片的长度可以在运行时修改
 *  切片不存具体的值，切片是一个引用类型
 *  相当于java中的ArrayList

## 2 引子 ##

因为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。 例如：

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

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。

## 3 切片的定义 ##

var name []T

name:表示变量名 T:表示切片中的元素类型,举例如下：

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

> 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。

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

#### 还支持如下方式： ####

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

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

#### 输出 ####

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

> 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。

## 6 使用make()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，

make([]T, size, cap)

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

#### 举例如下 ####

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

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。

#### make初始化和普通声明切片的区别 ####

//用make初始化切片,并赋值初始值
    	s1:=make([]int,5,10)
    	fmt.Println(s1) //[0 0 0 0 0]
    	//声明切片 但是没有初始化赋值
    	var s2 []int
    	fmt.Println(s2==nil,s1==nil)//true false
    	fmt.Println(len(s1),len(s2)) //5 0

## 7 切片的本质 ##

::: tip 切片本质  
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。  
:::

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-40p31pVG-1579755557907)(/img/goImage/slice\_01.png)\]][img-40p31pVG-1579755557907_img_goImage_slice_01.png]

#### 切片s2 := a\[3:6\]，相应示意图如下： ####

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-w91nheIL-1579755557909)(/img/goImage/slice\_02.png)\]][img-w91nheIL-1579755557909_img_goImage_slice_02.png]

#### 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
    s2 := []int{ }        //len(s2)=0;cap(s2)=0;s2!=nil
    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。

## 8 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。

### 8.1 一般赋值 ###

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

### 8.2 使用copy()函数复制切片 ###

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

> 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)

*  srcSlice: 数据来源切片
 *  destSlice: 目标切片

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

## 9 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遍历类似于java的增强foreach。

func main() { 
    	s := []int{ 1, 3, 5}
    
    	for i := 0; i < len(s); i++ { 
    		fmt.Println(i, s[i])
    	}
    
    	for index, value := range s { 
    		fmt.Println(index, value)
    	}
    }

## 10 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() { 
    	//append()添加元素和切片扩容，自动初始化切片
    	var numSlice []int
    	for i := 0; i < 10; i++ { 
    		numSlice = append(numSlice, i)
    		fmt.Printf("%v len:%d cap:%d ptr:%p\n", numSlice, len(numSlice), cap(numSlice), numSlice)
    	}
    }

#### 输出 ####

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

#### 一次性追加多个元素 ####

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

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

## 12 切片删除元素再举例 ##

arr := [...]int{ 1, 3, 5, 7, 9, 11}
    	//把数组arr赋值给切片s1
    	s1:=arr[:]
    	fmt.Println(s1)
    	//打印S1的内存地址
    	fmt.Printf("s1删除元素前的内存地址%p\n", s1)
    	//删除s1的中的3 5 s1的结果为[1 7 9 11]
    	s1=append(s1[:1],s1[3:]...)
    	//打印S1的内存地址
    	fmt.Printf("s1删除元素后的内存地址%p\n", s1)
    	//s1删除元素的值为[1 7 9 11]
    	fmt.Println(s1)
    	//s1指向的数组arr的值为[1 7 9 11 9 11]
    	fmt.Println(arr) //[1 7 9 11 9 11]

![\[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-cK7RvzbF-1579755557911)(/img/goImage/slice\_03.png)\]][img-cK7RvzbF-1579755557911_img_goImage_slice_03.png]  
总结

*  切片永远是不存值的（切片是指向对应一个底层数组，底层数组都是占用一块连续的内存）
 *  要从切片a中删除索引为index的元素，操作方法是a = append(a\[:index\], a\[index+1:\]…)

切片的内置函数汇总

*  len 获取slice的长度
 *  cap 获取slice的最大容量
 *  append 向slice里面追加一个或者多个元素，然后返回一个和slice一样类型的slice
 *  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
    
    [GO语言学习教程][GO]  
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