「Go」切片

不積跬步,無以至千里;不積小流,無以成江海。

碼字不易,點贊再看。

引子

因為數組的長度是 固定 的並且數組長度屬於類型的一部分,所以數組有很多的侷限性。 例如:

<code>

func

arraySum

(x [3]

int

)

int

{ sum :=

0

for

_, v :=

range

x{ sum = sum + v }

return

sum } /<code>

這個求和函數只能接受[3]int類型,其他的都不支持。 再比如,

<code>a := [

3

]

int

{

1

,

2

,

3

} /<code>

數組a中已經有三個元素了,我們不能再繼續往數組a中添加新元素了。

切片

切片(Slice)是一個擁有 相同類型 元素的可變長度的序列。它是基於數組類型做的一層封裝。它非常靈活,支持自動擴容。

切片是一個 引用類型,它的內部結構包含 地址、長度 和 容量。切片一般用於快速地操作一塊數據集合。

聲明切片類型的基本語法如下

<code>

var

name []T /<code>

其中,

name:表示變量名 T:表示切片中的元素類型

舉個例子:

<code>

func

main

()

{

var

a []

string

var

b = []

int

{}

var

c = []

bool

{

false

,

true

}

var

d = []

bool

{

false

,

true

} fmt.Println(a) fmt.Println(b) fmt.Println(c) fmt.Println(a ==

nil

) fmt.Println(b ==

nil

) fmt.Println(c ==

nil

) } /<code>
切片的長度和容量

切片擁有自己的長度和容量,我們可以通過使用內置的 len() 函數求長度,使用內置的 cap() 函數求切片的容量。

切片表達式

切片表達式有兩種變體:一種指定 low 和 high 兩個索引界限值的簡單的形式,另一種是除了low和high索引界限值外還指定容量的完整的形式。

簡單切片表達式

切片的 底層 就是一個 數組,所以我們可以基於數組通過切片表達式得到切片。 切片表達式中的low和high表示一個索引範圍(左閉,右開),也就是下面代碼中從數組a中選出1<=索引值<3的元素組成切片s,得到的切片長度 = high-low,容量等於得到的切片的底層數組的容量。

<code>

func

main

()

{ a := [

5

]

int

{

1

,

2

,

3

,

4

,

5

} s := a[

1

:

3

] fmt.Printf(

"s:%v len(s):%v cap(s):%v\n"

, s,

len

(s),

cap

(s)) } /<code>

輸出:

<code>

s

:

[2 3]

len

(

s

)

:2

cap

(

s

)

:4

/<code>

為了方便起見,可以省略切片表達式中的任何索引。省略了low則默認為0;省略了high則默認為切片操作數的長度:

<code>

a

[2:]

a

[:3]

a

[:]

/<code>
完整切片表達式

對於數組,指向數組的指針,或切片a(注意不能是字符串)支持完整切片表達式:

<code>

a

[low : high : max]

/<code>

上面的代碼會構造與簡單切片表達式a[low: high]相同類型、相同長度和元素的切片。另外,它會將得到的結果切片的容量設置為 max-low。在完整切片表達式中只有第一個索引值(low)可以省略;它默認為0。

<code>

func

main

()

{ a := [

5

]

int

{

1

,

2

,

3

,

4

,

5

} t := a[

1

:

3

:

5

] fmt.Printf(

"t:%v len(t):%v cap(t):%v\n"

, t,

len

(t),

cap

(t)) } /<code>

輸出結果

<code>

t

:

[2 3]

len

(

t

)

:2

cap

(

t

)

:4

/<code>

完整切片表達式需要滿足的條件是0 <= low <= high <= max <= cap(a),其他條件和簡單切片表達式相同。

使用make()函數構造切片

我們上面都是基於數組來創建的切片,如果需要動態的創建一個切片,我們就需要使用內置的make()函數,格式如下:

<code>

make

([]T, size,

cap

) /<code>

其中:

  • T:切片的元素類型
  • size:切片中元素的數量
  • cap:切片的容量
<code>

func

main

() {

a

:=

make

([]int,

2

,

10

) fmt.

Println

(a) //[

0

0

] fmt.

Println

(len(a)) //

2

fmt.

Println

(cap(a)) //

10

} /<code>

上面代碼中a的內部存儲空間已經分配了10個,但實際上只用了2個。 容量並不會影響當前元素的個數,所以len(a)返回2,cap(a)則返回該切片的容量。

切片的本質

切片的本質就是 對底層數組的封裝,它包含了三個信息:底層數組的指針、切片的長度(len)和切片的容量(cap)。

舉個例子,現在有一個數組a := [8]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7},切片s1 := a[:5],相應示意圖如下。


「Go」切片


判斷切片是否為空

要檢查切片是否為空,請始終使用 len(s) == 0 來判斷,而不應該使用s == nil來判斷。

切片之間是 不能 比較的,我們不能使用==操作符來判斷兩個切片是否含有全部相等元素。 切片唯一合法的比較操作是和nil比較。 一個nil值的切片並沒有底層數組,一個nil值的切片的長度和容量都是0。但是我們不能說一個長度和容量都是0的切片一定是nil,例如下面的示例:

<code>

var

s1 []

int

s2 := []

int

{} s3 :=

make

([]

int

,

0

) /<code>

所以要判斷一個切片是否是空的,要是用 len(s) == 0 來判斷,不應該使用s == nil來判斷。

切片的賦值拷貝

下面的代碼中演示了拷貝前後兩個變量 共享

底層數組,對一個切片的修改會影響另一個切片的內容,這點需要特別注意。

<code>

func

main

()

{ s1 :=

make

([]

int

,

3

) s2 := s1 s2[

0

] =

100

fmt.Println(s1) fmt.Println(s2) } /<code>
切片遍歷

切片的遍歷方式和數組是一致的,支持索引遍歷和for range遍歷。

<code>

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) } } /<code>
append()方法為切片添加元素

Go語言的內建函數 append()可以為切片動態添加元素。 可以一次添加一個元素,可以添加多個元素,也可以添加另一個切片中的元素(後面加…)。

<code>

func

main(){

var

s

[]int

s

=

append(s,

1

)

//

[1]

s

=

append(s,

2

,

3

,

4

)

//

[1

2

3

4

]

s2

:=

[]int{5,

6

,

7

}

s

=

append(s,

s2...)

//

[1

2

3

4

5

6

7

]

}

/<code>

注意:通過var聲明的零值切片可以在append()函數直接使用,無需初始化。

<code>

var

s []

int

s =

append

(s,

1

,

2

,

3

) /<code>

沒有必要像下面的代碼一樣初始化一個切片再傳入append()函數使用,

<code>s := []

int

{} s =

append

(s,

1

,

2

,

3

)

var

s =

make

([]

int

) s =

append

(s,

1

,

2

,

3

) /<code>

每個切片會指向一個底層數組,這個數組的容量夠用就添加新增元素。當底層數組不能容納新增的元素時,切片就會自動按照一定的策略進行“擴容”,此時該切片指向的底層數組就會更換。“擴容”操作往往發生在append()函數調用時,所以我們通常都需要用原變量接收append函數的返回值。

舉個例子:

<code>

func

main

()

{

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) } } /<code>
<code>

[0]

len:1

cap:1

ptr:0xc00001a150

[0

1

]

len:2

cap:2

ptr:0xc00001a170

[0

1

2

]

len:3

cap:4

ptr:0xc0000181e0

[0

1

2

3

]

len:4

cap:4

ptr:0xc0000181e0

[0

1

2

3

4

]

len:5

cap:8

ptr:0xc0000200c0

[0

1

2

3

4

5

]

len:6

cap:8

ptr:0xc0000200c0

[0

1

2

3

4

5

6

]

len:7

cap:8

ptr:0xc0000200c0

[0

1

2

3

4

5

6

7

]

len:8

cap:8

ptr:0xc0000200c0

[0

1

2

3

4

5

6

7

8

]

len:9

cap:16

ptr:0xc000104000

[0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

]

len:10

cap:16

ptr:0xc000104000

/<code>

從上面的結果可以看出:

  1. append()函數將元素追加到切片的最後並返回該切片。
  2. 切片numSlice的容量按照1,2,4,8,16這樣的規則自動進行擴容,每次擴容後都是擴容前的2倍。
使用copy()函數複製切片

首先我們來看一個問題:

<code>

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

]

}

/<code>

由於切片是引用類型,所以a和b其實都指向了同一塊內存地址。修改b的同時a的值也會發生變化。

Go語言內置的 copy() 函數可以迅速地將一個切片的數據複製到另外一個切片空間中,copy()函數的使用格式如下:

copy(destSlice, srcSlice []T)

其中:

  • srcSlice: 數據來源切片
  • destSlice: 目標切片

舉例:

<code>

func

main()

{

//

copy()複製切片

a

:=

[]int{1,

2

,

3

,

4

,

5

}

c

:=

make([]int,

5

,

5

)

copy(c,

a)

//使用copy()函數將切片a中的元素複製到切片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

]

}

/<code>
從切片中刪除元素

Go語言中並沒有刪除切片元素的專用方法,我們可以使用切片本身的特性來刪除元素。 代碼如下:

<code>

func

main()

{

//

從切片中刪除元素

a

:=

[]int{30,

31

,

32

,

33

,

34

,

35

,

36

,

37

}

//

要刪除索引為2的元素

a

=

append(a[:2],

a[3:]...)

fmt.Println(a)

//[30

31

33

34

35

36

37

]

}

/<code>

總結一下就是:要從切片a中刪除索引為index的元素,操作方法是 a = append(a[:index], a[index+1:]...)

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