Go語言入門指南，帶你輕鬆學Go
Go（Golang） 是一個開源的程式語言，它能讓構造簡單、可靠且高效的軟體變得容易。
Go是從2007年末由Robert Griesemer, Rob Pike, Ken Thompson主持開發，後來還加入了Ian Lance Taylor, Russ Cox等人，並最終於2009年11月開源，在2012年早些時候釋出了Go 1穩定版本。
現在Go的開發已經是完全開放的，並且擁有一個活躍的社群。
在國內外，已經有很多大廠開始大規模使用Golang開發其雲端計算相關產品，比如Google、AWS、Cloudflare、阿里巴巴等。
而Go開發人員的全球平均薪資也是相當高。在美國，使用Go語言的開發者平均年薪為$ 136K。
在2019年Stack Overflow開發者調查中，Go是全球收入第三的語言。
今天，我主要教大家學習Golang的陣列與切片。
實驗1 陣列與切片
實驗介紹
從本實驗開始我們將進入到 Golang 的學習之旅，Golang 的許多初學者都會對陣列 (Array) 與切片 (Slice) 感到困惑。
他們雖然同屬於集合類的型別，但是用起來卻十分不同。在本節實驗中，你將學習到陣列與切片到底是哪裡不同，這裡也是 Golang 面試中的一個常考知識點。
知識點
- 陣列的資料型別
- 陣列的建立
- 陣列的遍歷
- Golang 陣列與切片的區別
- 切片的擴容規律
Golang 陣列基本操作
這一節開始，我們將學習 Golang 陣列與切片的常用方法以及他們在具體面試中的常考知識點。
陣列的宣告
Golang 中一個數組的宣告方式主要有以下幾種。
package main
func main() {
// 第一種，在初始化時只宣告陣列長度，不宣告陣列內容
var arr1 [5]int
// 第二種，知道資料很多，不想自己寫長度的時候可以用這種方式
// 宣告之後由編譯器自己推算陣列長度
arr2 := [...]int{1,3,5,7,9}
// 第三種，宣告的時候長度和初值一起宣告
arr3 := [3]int{2,4,6}
// 二維陣列的宣告，其意義是三行五列
var Block [3][5]int
}這裡值得一提的是 Golang 中的陣列的初始值如果你不做宣告的話預設是全部有初值的。 比如 arr1 這個陣列雖然只聲明瞭長度為 5，但是 Go 的編譯器也會把這 5 個元素全都初始化為 0。而對於 bool 值型別的陣列，如果不做賦值操作，則初始值全為 false。在接下來的陣列遍歷中我們會實際的驗證它。
陣列的遍歷
我們先在實驗樓線上實驗環境中新建新建一個名叫 array 的資料夾。如下圖所示，先點選 File，然後點選 New Folder 建立名為 array 的資料夾。
然後我們右鍵點選 array 資料夾，選擇 New File，建立一個叫 main.go 的檔案，如下圖所示。
Go 的陣列遍歷主要有以下兩種方式。首先鍵入以下程式碼：
package main
import "fmt"
func main() {
// 第一種，在初始化時只宣告陣列長度，不宣告陣列內容
var arr1 [5]int
// 第二種，知道資料很多，不想自己寫長度的時候可以用這種方式
// 宣告之後由編譯器自己推算陣列長度
//arr2 := [...]int{1,3,5,7,9}
//// 第三種，宣告的時候長度和初值一起宣告
//arr3 := [3]int{2,4,6}
//// 二維陣列的宣告，其意義是三行五列
var Block [3][5]bool
// 第一種
for i := 0 ; i<len(arr1); i++{
fmt.Printf("%d\n",arr1[i])
}
// 第二種
for index, value := range arr1 {
fmt.Printf("索引：%d, 值： %d\n",index,value)
}
// 以第二種方式遍歷二維陣列,只取值，也就是取出一個數組
for _,v := range Block {
// 再對這個陣列取值
for _,value := range v {
fmt.Printf("%v ",value)
}
fmt.Printf("\n")
}
}接下來，在終端執行：
cd array
go run main.go結果如下：
其中 Go 語言官方更加提倡的是第二種以 range 的方式進行遍歷，這樣寫會讓賣手機遊戲平臺地圖程式碼更加優雅，而且絕對不會越界。
那麼，如果我只想要數組裡的 index 不想要 value 時怎麼 range 呢？
答案其實很簡單，i := range arr 就可以了。如果你只想要 value 不想要索引的時候就可以這樣寫 _, value := range arr, 注意這裡的下劃線不能省略。
封裝一個數組列印函式
現在咱們封裝一個用來列印陣列的函式並對其進行測試，程式碼如下:
func PrintArr(arr [5]int) {
// 第二種
for index, value := range arr {
fmt.Printf("索引：%d, 值： %d\n",index,value)
}
}我們分別將 arr1,2,3 傳入列印，先猜測一下會發生什麼結果呢？
package main
import "fmt"
func main() {
// 第一種，在初始化時只宣告陣列長度，不宣告陣列內容
var arr1 [5]int
// 第二種，知道資料很多，不想自己寫長度的時候可以用這種方式
// 宣告之後由編譯器自己推算陣列長度
arr2 := [...]int{1,3,5,7,9}
//// 第三種，宣告的時候長度和初值一起宣告
arr3 := [3]int{2,4,6}
PrintArr(arr1)
PrintArr(arr2)
PrintArr(arr3)
}
func PrintArr(arr [5]int) {
// 第二種
for index, value := range arr {
fmt.Printf("索引：%d, 值： %d\n",index,value)
}
}結果是程式在列印 arr3 時丟擲瞭如下異常。
這個就要牽扯出一個概念了，Go 語言中陣列是值型別。也就是說[3]int，和[5]int 在 go 中會認為是兩個不同的資料型別。
同樣地，你在 PrintArr 中改變陣列中的值也不會改變原陣列的值。
到了這裡你肯定覺得 go 的陣列太難用了，又要資料型別統一又要長度統一才能傳遞。確實是這樣的，在 go 中我們一般不直接使用陣列。而是使用我們今天的主角，切片。
Golang 切片的基本操作
一般而言，Go 語言的切片比陣列更加靈活，強大而且方便。陣列是按值傳遞的（即是傳遞的副本），而切片是引用型別，傳遞切片的成本非常小，而且是不定長的。
而且陣列是定長的，而切片可以調整長度。建立切片的語法如下：
- make([ ]Type, length, capacity)
- make([ ]Type, length)
- [ ]Type{}
- [ ]Type{value1, value2, ..., valueN}
內建函式 make() 用於建立切片、對映和通道。當用於建立一個切片時，它會建立一個隱藏的初始化為零值的陣列，然後返回一個引用該隱藏陣列的切片。
該隱藏的陣列與 Go 語言中的所有陣列一樣，都是固定長度，如果使用第一種語法建立，那麼其長度為切片的容量 capacity ；如果是第二種語法，那麼其長度記為切片的長度 length 。一個切片的容量即為隱藏陣列的長度，而其長度則為不超過該容量的任意值。另外可以通過內建的函式 append() 來增加切片的容量。
我們來執行一下下面的程式：
package main
import "fmt"
func main() {
slice := make([]int,0)
for i := 0 ;i < 10; i++ {
// 動態的對切片進行擴容
slice = append(slice, i)
}
fmt.Println(slice)
// 呼叫PrintArr
PrintArr(slice)
// 看看是否切片的第一個元素改變了?
fmt.Println(slice)
}
func PrintArr(arr []int) {
arr[0] = 100
for index, value := range arr {
fmt.Printf("索引：%d, 值： %d\n",index,value)
}
}執行結果:
執行之後我們會發現 slice[0] 的值確實被改變了。因為切片是引用傳遞，也就是直接把切片在記憶體中的地址傳遞過去。
這樣我們在其他函式中對其進行修改也會影響原來的切片的資料。這樣做的好處是傳引用因為不用把原資料拷貝一份，所以對系統的開銷比較小。
切片的切割
切片最大的特色就是可以靈活的進行切分，比如下面的例子。
package main
import "fmt"
func main() {
slice := make([]int,0)
for i := 0 ;i < 10; i++ {
slice = append(slice, i)
}
fmt.Println(slice)
s2 := slice[2:4]
fmt.Println(s2)
}執行結果:
這裡的 2 可被稱為起始索引，4 可被稱為結束索引。那麼 s2 的長度就是 4 減去 2，即 2。因此可以說，s2 中的索引從 0 到 1 指向的元素對應的是 slice 及其底層陣列中索引從 2 到 3 的那 2 個元素。
到這裡我們就可以推出 [n:m] 的意思是取區間 [n,m) 的資料賦值給新的切片。
關於陣列與切片兩道常見面試題
- Golang 切片的擴容規則。
一旦一個切片無法容納更多的元素，Go 語言就會想辦法擴容。但它並不會改變原來的切片，而是會生成一個容量更大的切片，然後將把原有的元素和新元素一併拷貝到新切片中。在一般的情況下，你可以簡單地認為新切片的容量將會是原切片容量的 2 倍。 但是，當原切片的長度大於或等於 1024 時，Go 語言將會以原容量的 1.25 倍作為新容量的基準。因為繼續再乘以 2 的話切片容量增加的太快，很容易產生大量的浪費無意義的空間。 不過，如果我們一次追加的元素過多，以至於使新長度比原容量的 2 倍還要大，那麼新容量就會以新長度為基準。比如你現在的切片長度為 10，現在一下往裡面添加了 30 個元素，那麼 Golang 會直接建立一個新的長度為 40 的底層陣列，然後把所有的資料拷貝進去。
- Golang 切片的底層陣列在什麼情況下會改變？
其實這裡的典型回答應該是永遠不會改變。因為當切片需要擴容時，新的切片誕生的同時也會創建出新的底層陣列，它只是把原陣列的資料拷貝了進來，並未對其做任何的修改。
一道思考題
現在我們已經學習瞭如何對陣列進行“擴容”，那麼你能否使用“擴容”的方式，把原切片進行縮容呢？請嘗試寫出程式碼，或查閱相關資料。
......
篇幅有限，暫時釋出以上內容。
之後還有“棧與棧的應用”“佇列與迴圈佇列”等內容可以學習，感興趣的朋友可以點選這裡，學習之後的內容。