Go 靈活多變的切片Slice
我們知道陣列定義好之後其長度就無法再修改,但是,在實際開發過程中,有時候我們並不知道需要多大的陣列,我們期望陣列的長度是可變的,
在 Go 中有一種資料結構切片(Slice) 解決了這個問題,它是可變長的,可以隨時向Slice 裡面新增資料。
1 什麼是切片(Slice)
在 Go 原始碼中是這樣定義切片的,原始碼地址:https://github.com/golang/go/blob/master/src/runtime/slice.go
type slice struct { array unsafe.Pointer len int cap int }
從原始碼中我們可以看到 Slice 也是一種結構體,這個結構體的名字是:Slice,這個結構體包含三個屬性:array、len、cap。
第1個屬性是指向底層陣列的指標(Pointer),指向陣列中 Slice 開始的位置;
第2個屬性是切片中元素的個數(len),也就是這個 Slice 的長度;
第3個屬性是這個切片的容量(cap),也就是 Slice 從開始位置到底層陣列最後位置的長度;
2 切片的建立
2.1 切片的建立方式有很多種,一個比較通用的建立方式,使用 Go 的內建函式 make() 建立
package main import "fmt" func main() { var s1 []int = make([]int,5,8) var s2 []int = make([]int,8) fmt.Println(s1, s2) }
輸出結果
[[email protected]_81_181_centos golang]# go run slice01.go [0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0 0 0 0] [[email protected]_81_181_centos golang]#
make() 函式建立切片,需要提供三個引數,切片的型別、切片的長度、切片的容量。其中第3個引數是可選的,如果第三個引數不提供的話,
則代表建立的是滿容切片,也就是長度和容量相等。另外切片也可以通過型別自動推導,省去型別定義和 var 關鍵字。比如:
package main import "fmt" func main() { var s1 []int = make([]int, 5, 8) s2 := make([]int, 8) fmt.Println(s1, s2) }
另外,我們可以使用 len()、cap() 函式獲取切片的長度和容量
package main import "fmt" func main() { numbers := make([]int,3,5) printSlice(numbers) } func printSlice(x []int) { fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x), cap(x),x) }
輸出結果
[[email protected]_81_181_centos golang]# go run slice01.go len=3 cap=5 slice=[0 0 0] [[email protected]_81_181_centos golang]#
2.2 用已有的陣列生成切片
package main import "fmt" func main() { // 1.通過陣列生成切片 // 定義一個數組 arr1 := [8]int{1,2,3,4,5,6,7,8} fmt.Println(arr1) // 定義一個切片 s1 := arr1[1:4] fmt.Println(s1) }
輸出結果
[[email protected]_81_181_centos golang]# go run slice01.go [1 2 3 4 5 6 7 8] [2 3 4] [[email protected]_81_181_centos golang]#
2.3 用已有的切片生成切片
package main import "fmt" func main() { s := []int{1,2,3} s1 := s[1:3] // s1 為 [2,3] s2 := s1[1:2] fmt.Println(s2) }
輸出結果
[[email protected]_81_181_centos golang]# go run slice01.go [3] [[email protected]_81_181_centos golang]#
3 切片的初始化
使用 make() 函式建立的切片是零值切片,Go 語言還提供了另外一種建立切片的方法,允許我們給它賦初值,使用這種方式建立的切片
是滿容的。
3.1 通過陣列初始化切片:
s := []int{1,2,3,4,5}
直接初始化切片s
s := arr[:]
初始化切片s,是陣列 arr 的引用
s := arr[startIndex:endIndex]
從已有陣列中建立一個新的切片,新切片元素是從陣列 arr 下標 startIndex 到 endIndex-1
s := [startIndex:]
預設 endIndex 表示一直取到陣列的最後一個元素
s :=arr[:endIndex]
預設 startIndex 表示從陣列的第一個元素開始取值
3.2 通過切片初始化切片
s1 := s[startIndex:endIndex]
4 切片的遍歷
切片在遍歷上的方式和陣列是一樣的,支援 for 和 使用 range 關鍵字遍歷
package main import "fmt" func main() { s := []int{1,2,3,4,5} // for 遍歷 for i := 0;i < len(s);i++ { fmt.Println(s[i]) } // 使用 range 關鍵字 for index,value := range s { fmt.Println(index, value) } }
輸出結果
[[email protected]_81_181_centos golang]# go run slice01.go 1 2 3 4 5 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 [[email protected]_81_181_centos golang]#
5 切片的擴容(追加)
我們知道切片的長度是可變化的,這個可變其實就是追加操作(append)導致的,我們使用 append 操作追加元素到切片時,如果容
量不夠,則會建立新的切片,意味著記憶體地址也會發生變化,如果底層陣列沒有擴容,那麼追加前後的兩個切片共享底層陣列,當底
層陣列是共享的,一個切片的內容變化會影響到另一個切片的內容。如果底層陣列擴容了,那麼追加前後的兩個切片是不共享底層陣列
的。
package main import "fmt" func main() { // 定義切片s1 且切片s1是滿容的 s1 := []int{1,2,3,4,5} // 列印切片s1 fmt.Printf("記憶體地址:%p \t\t長度:%v \t\t容量%v \t\t包含的元素:%v\n",s1,len(s1),cap(s1),s1) // 對滿容的切片追加元素 s2 := append(s1,6) // 列印切片s2 fmt.Printf("記憶體地址:%p \t\t長度:%v \t\t容量%v \t\t包含的元素:%v\n",s2,len(s2),cap(s2),s2) // 修改s2的值 s2[1] = 10 fmt.Println(s1,s2) // 對沒有滿容的切片追加元素 s3 := append(s2,7) // 列印切片s3 fmt.Printf("記憶體地址:%p \t\t長度:%v \t\t容量%v \t\t包含的元素:%v\n",s3,len(s3),cap(s3),s3) // 修改s3的值 s3[1] = 20 fmt.Println(s2,s3) }
輸出結果
[[email protected]_81_181_centos golang]# go run slice01.go 記憶體地址:0xc420010150 長度:5 容量5 包含的元素:[1 2 3 4 5] 記憶體地址:0xc420042050 長度:6 容量10 包含的元素:[1 2 3 4 5 6] [1 2 3 4 5] [1 10 3 4 5 6] 記憶體地址:0xc420042050 長度:7 容量10 包含的元素:[1 10 3 4 5 6 7] [1 20 3 4 5 6] [1 20 3 4 5 6 7] [[email protected]_81_181_centos golang]#
我們可以看到輸出結果中 s1、s2 的記憶體地址發生了變化,是因為我們將元素 6 追加至切片 s1 中,超過了切片的最大容量 5 ,會創
建一個新的切片並將 s1 原有的元素拷貝一份至新的切片中,並且我們修改 s2 的值,發現 s1 並沒有發生變化,說明s1、s2不在共享底
層陣列。
擴容後的切片 s2 容量為 10 ,我們再向 s2 追加元素 7 後,沒有超過 s2 的最大容量,且s2、s3 的記憶體地址一致,並且修改 s3 的值,
s2也會發生變化,說明s2、s3 共享底層陣列。
所以,初始化切片的時候給出了足夠的容量,append 操作的時候不會建立新的切片。
這裡可能還會有一個疑問,為什麼追加一個元素後容量由原來的 5 變成了 10?這裡牽涉到 Slice 的擴容機制,可以參考這篇文章寫得非