一文浅析Golang中的切片(Slice)

2023-05-14 19:05:59 切片 浅析 一文

本篇文章带大家学习一下golang,聊聊Go语言基础中的切片(Slice),希望对大家有所帮助。

一文浅析Golang中的切片(Slice)

1.切片的定义

从上一节我们知道,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,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。那在js中我们往数组里面添加元素等操作是很正常的,那go怎么办呢?这就会引入的们今天的重点-切片。【编程教程推荐:编程教学】

切片(Slice)是一个拥有相同类型元素的可变长度的序列。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。切片是一个引用类型,它的内部结构包含地址长度容量。切片一般用于快速地操作一块数据集合

声明切片类型的基本语法如下:

var name []T

其中,

  • name:表示变量名
  • T:表示切片中的元素类型
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
}

2.简单切片表达式

切片的底层就是一个数组,所以我们可以基于数组通过切片表达式得到切片。 切片表达式中的lowhigh表示一个索引范围(左包含,右不包含),也就是下面代码中从数组a中选出1<=索引值<4的元素组成切片s,得到的切片长度=high-low,容量等于得到的切片的底层数组的容量。

func main() {
	a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
	s := a[1:3]  // s := a[low:high]
	fmt.Printf("s:%v len(s):%v cap(s):%v\n", s, len(s), cap(s))
}



输出:
a[2:]  // 等同于 a[2:len(a)]
a[:3]  // 等同于 a[0:3]
a[:]   // 等同于 a[0:len(a)]

3.完整切片表达式

对于数组,指向数组的指针,或切片a(注意不能是字符串)支持完整切片表达式

a[low : high : max]

上面的代码会构造与简单切片表达式a[low: high]相同类型、相同长度和元素的切片。另外,它会将得到的结果切片的容量设置为max-low。在完整切片表达式中只有第一个索引值(low)可以省略;它默认为0。

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))
}

输出:
t:[2 3] len(t):2 cap(t):4

完整切片表达式需要满足的条件是0 <= low <= high <= max <= cap(a),其他条件和简单切片表达式相同。

4.使用make()函数构造切片

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,格式如下:

make([]T, size, cap)

其中:

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

5.判断切片是否为空

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)。

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

要检查切片是否为空,请始终使用len(s) == 0来判断,而不应该使用s == nil来判断。

6.切片的赋值拷贝

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。

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]
}

7.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。

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)
	}
}

8.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。 可以一次添加一个元素,可以添加多个元素,也可以添加另一个切片中的元素(后面加…)。

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]
}

通过var声明的零值切片可以在append()函数直接使用,无需初始化。

var s []ints = append(s, 1, 2, 3)

每个切片会指向一个底层数组,这个数组的容量够用就添加新增元素。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,所以我们通常都需要用原变量接收append函数的返回值。

9.使用copy()函数复制切片

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的值也会发生变化。

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]
}

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)

其中:

  • 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]
}

10.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。

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]
}

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:]...)

结束:

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