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@adamhand 2019-01-30T23:17:26.000000Z 字数 6624 阅读 692

golang--数组和切片

数组声明

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。数组的索引从 0 开始到 length - 1 结束。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {
  8.     var a [3]int //int array with length 3
  9.     fmt.Println(a)
  10. }

还可以简略声明 来创建相同的数组。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {
  8.     a := [3]int{12, 78, 50} // short hand declaration to create array
  9.     fmt.Println(a)
  10. }

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。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {
  8.     a := [...]int{12, 78, 50} // ... makes the compiler determine the length
  9.     fmt.Println(a)
  10. }

需要注意的是，数组的大小是类型的一部分。因此 [5]int 和 [25]int 是不同类型。数组不能调整大小。

  1. package main
  3. func main() {
  4.     a := [3]int{5, 78, 8}
  5.     var b [5]int
  6.     b = a // not possible since [3]int and [5]int are distinct types
  7. }

数组是值类型

Go 中的数组是值类型而不是引用类型。这意味着当数组赋值给一个新的变量时，该变量会得到一个原始数组的一个副本。如果对新变量进行更改，则不会影响原始数组。

  1. package main
  3. import "fmt"
  5. func main() {
  6.     a := [...]string{"USA", "China", "India", "Germany", "France"}
  7.     b := a // a copy of a is assigned to b
  8.     b[0] = "Singapore"
  9.     fmt.Println("a is ", a)
  10.     fmt.Println("b is ", b) 
  11. }

输出结果为：

  1. a is [USA China India Germany France]  
  2. 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。

  1. package main
  3. import "fmt"
  5. func changeLocal(num [5]int) {
  6.     num[0] = 55
  7.     fmt.Println("inside function ", num)
  8. }
  9. func main() {
  10.     num := [...]int{5, 6, 7, 8, 8}
  11.     fmt.Println("before passing to function ", num)
  12.     changeLocal(num) //num is passed by value
  13.     fmt.Println("after passing to function ", num)
  14. }

结果为：

  1. before passing to function  [5 6 7 8 8]
  2. inside function  [55 6 7 8 8]
  3. after passing to function  [5 6 7 8 8]

数组的长度

通过将数组作为参数传递给 len 函数，可以得到数组的长度。

  1. package main
  3. import "fmt"
  5. func main() {
  6.     a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
  7.     fmt.Println("length of a is",len(a))
  8. }

上面的程序输出为 length of a is 4。

使用 range 迭代数组

range 返回索引和该索引处的值。

  1. package main
  3. import "fmt"
  5. func main() {
  6.     a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
  7.     sum := float64(0)
  8.     for i, v := range a {//range returns both the index and value
  9.         fmt.Printf("%d the element of a is %.2f\n", i, v)
  10.         sum += v
  11.     }
  12.     fmt.Println("\nsum of all elements of a",sum)
  13. }

结果为：

  1. 0 the element of a is 67.70
  2. 1 the element of a is 89.80
  3. 2 the element of a is 21.00
  4. 3 the element of a is 78.00
  6. sum of all elements of a 256.5

如果你只需要值并希望忽略索引，则可以通过用 _ 空白标识符替换索引来执行。

  1. for _, v := range a { // ignores index  
  2. }

上面的 for 循环忽略索引，同样值也可以被忽略。

多维数组

Go 语言可以创建多维数组。创建二维数组的基本语法为：

  1. var name [row][col]type

例如：

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func printarray(a [3][2]string) {
  8.     for _, v1 := range a {
  9.         for _, v2 := range v1 {
  10.             fmt.Printf("%s ", v2)
  11.         }
  12.         fmt.Printf("\n")
  13.     }
  14. }
  16. func main() {
  17.     a := [3][2]string{
  18.         {"lion", "tiger"},
  19.         {"cat", "dog"},
  20.         {"pigeon", "peacock"}, // 逗号是必须的
  21.     }
  22.     printarray(a)
  23.     var b [3][2]string
  24.     b[0][0] = "apple"
  25.     b[0][1] = "samsung"
  26.     b[1][0] = "microsoft"
  27.     b[1][1] = "google"
  28.     b[2][0] = "AT&T"
  29.     b[2][1] = "T-Mobile"
  30.     fmt.Printf("\n")
  31.     printarray(b)
  32. }

输出结果为：

  1. lion tiger
  2. cat dog
  3. pigeon peacock
  5. apple samsung
  6. microsoft google
  7. AT&T T-Mobile

切片

数组的长度不能更改，但是切片可以。切片本身不拥有任何数据。它们只是对现有数组的引用。

带有 T 类型元素的切片由 []T 表示

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {
  8.     a := [5]int{76, 77, 78, 79, 80}
  9.     var b []int = a[1:4] // creates a slice from a[1] to a[3]
  10.     fmt.Println(b)
  11. }

切片 b 的值为 [77 78 79]，可以看到，切片也是半开半闭区间。

创建切片还有另一种方法，创建数组时，不声明数组的长度，也不用...修饰，创建的就是切片。

  1. package main
  3. import (  
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {  
  8.     c := []int{6, 7, 8} // creates and array and returns a slice reference
  9.     fmt.Println(c)
  10. }

切片的修改

切片自己不拥有任何数据。它只是底层数组的一种表示。对切片所做的任何修改都会反映在底层数组中。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {
  8.     darr := [...]int{57, 89, 90, 82, 100, 78, 67, 69, 59}
  9.     dslice := darr[2:5]
  10.     fmt.Println("array before", darr)
  11.     for i := range dslice {
  12.         dslice[i]++
  13.     }
  14.     fmt.Println("array after", darr)
  15.     fmt.Println("array after", dslice)
  16. }

打印结果为：

  1. array before [57 89 90 82 100 78 67 69 59]
  2. array after [57 89 91 83 101 78 67 69 59]
  3. array after [91 83 101]

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。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {
  8.     numa := [3]int{78, 79 ,80}
  9.     nums1 := numa[:] // creates a slice which contains all elements of the array
  10.     nums2 := numa[:]
  11.     fmt.Println("array before change 1", numa)
  12.     nums1[0] = 100
  13.     fmt.Println("array after modification to slice nums1", numa)
  14.     nums2[1] = 101
  15.     fmt.Println("array after modification to slice nums2", numa)
  16. }

在 9 行中，numa [:] 缺少开始和结束值。开始和结束的默认值分别为 0 和 len (numa)。两个切片 nums1 和 nums2 共享相同的数组。该程序的输出是

  1. array before change 1 [78 79 80]  
  2. array after modification to slice nums1 [100 79 80]  
  3. array after modification to slice nums2 [100 101 80]

切片的长度和容量

切片的长度是切片中的元素数。切片的容量是从创建切片索引开始的底层数组中元素数。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {
  8.     fruitarray := [...]string{"apple", "orange", "grape", "mango", "water melon", "pine apple", "chikoo"}
  9.     fruitslice := fruitarray[1:3]
  10.     fmt.Printf("length of slice %d capacity %d", len(fruitslice), cap(fruitslice)) // length of is 2 and capacity is 6
  11. }

在上面的程序中，fruitslice 是从 fruitarray 的索引 1 和 2 创建的。 因此，fruitlice 的长度为 2。

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 。

使用 make 创建一个切片

func make（[]T，len，cap）[]T 通过传递类型，长度和容量来创建切片。容量是可选参数, 默认值为切片长度。make 函数创建一个数组，并返回引用该数组的切片。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {
  8.     i := make([]int, 5, 5)
  9.     fmt.Println(i)
  10. }

使用 make 创建切片时默认情况下这些值为零。上述程序的输出为 [0 0 0 0 0]。

追加切片元素

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。

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。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {
  8.     cars := []string{"Ferrari", "Honda", "Ford"}
  9.     fmt.Println("cars:", cars, "has old length", len(cars), "and capacity", cap(cars)) // capacity of cars is 3
  10.     cars = append(cars, "Toyota")
  11.     fmt.Println("cars:", cars, "has new length", len(cars), "and capacity", cap(cars)) // capacity of cars is doubled to 6
  12. }

输出结果为：

  1. cars: [Ferrari Honda Ford] has old length 3 and capacity 3  
  2. cars: [Ferrari Honda Ford Toyota] has new length 4 and capacity 6

也可以使用 ... 运算符将一个切片添加到另一个切片。 你可以在可变参数函数教程中了解有关此运算符的更多信息。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {
  8.     veggies := []string{"potatoes", "tomatoes", "brinjal"}
  9.     fruits := []string{"oranges", "apples"}
  10.     food := append(veggies, fruits...)
  11.     fmt.Println("food:",food)
  12. }

在上述程序的第 10 行，food 是通过 append(veggies, fruits...) 创建。程序的输出为 food: [potatoes tomatoes brinjal oranges apples]。

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，

  1. type slice struct {  
  2.     Length        int
  3.     Capacity      int
  4.     ZerothElement *byte
  5. }

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。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。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func subtactOne(numbers []int) {
  8.     for i := range numbers {
  9.         numbers[i] -= 2
  10.     }
  11. }
  12. func main() {
  13.     nos := []int{8, 7, 6}
  14.     fmt.Println("slice before function call", nos)
  15.     subtactOne(nos)                               // function modifies the slice
  16.     fmt.Println("slice after function call", nos) // modifications are visible outside
  17. }

执行结果为：

  1. array before function call [8 7 6]  
  2. array after function call [6 5 4]

多维切片

类似于数组，切片可以有多个维度。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func main() {  
  8.      pls := [][]string {
  9.             {"C", "C++"},
  10.             {"JavaScript"},
  11.             {"Go", "Rust"},
  12.             }
  13.     for _, v1 := range pls {
  14.         for _, v2 := range v1 {
  15.             fmt.Printf("%s ", v2)
  16.         }
  17.         fmt.Printf("\n")
  18.     }
  19. }

程序的输出为，

  1. C C++  
  2. JavaScript  
  3. Go Rust

内存优化

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。一种解决方法是使用 copy 函数 func copy(dst，src[]T)int 来生成一个切片的副本。这样我们可以使用新的切片，原始数组可以被垃圾回收。

  1. package main
  3. import (
  4.     "fmt"
  5. )
  7. func countries() []string {
  8.     countries := []string{"USA", "Singapore", "Germany", "India", "Australia"}
  9.     neededCountries := countries[:len(countries)-2]
  10.     countriesCpy := make([]string, len(neededCountries))
  11.     copy(countriesCpy, neededCountries) //copies neededCountries to countriesCpy
  12.     return countriesCpy
  13. }
  14. func main() {
  15.     countriesNeeded := countries()
  16.     fmt.Println(countriesNeeded)
  17. }

在上述程序的第 9 行，neededCountries := countries[:len(countries)-2 创建一个去掉尾部 2 个元素的切片 countries，在上述程序的 11 行，将 neededCountries 复制到 countriesCpy 同时在函数的下一行返回 countriesCpy。现在 countries 数组可以被垃圾回收, 因为 neededCountries 不再被引用。

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