1、切片(Slice)

1.1 什么是切片

Go 语言切片是对数组的抽象。
Go 数组的长度不可改变,在特定场景中这样的集合就不太适用,Go中提供了一种灵活,功能强悍的内置类型切片(“动态数组”),与数组相比切片的长度是不固定的,可以追加元素,在追加时可能使切片的容量增大

切片是一种方便、灵活且强大的包装器。切片本身没有任何数据。它们只是对现有数组的引用。

切片与数组相比,不需要设定长度,在[]中不用设定值,相对来说比较自由

从概念上面来说slice像一个结构体,这个结构体包含了三个元素:

  1. 指针,指向数组中slice指定的开始位置
  2. 长度,即slice的长度
  3. 最大长度,也就是slice开始位置到数组的最后位置的长度

1.2 切片的语法

定义切片

var identifier []type

切片不需要说明长度。
或使用make()函数来创建切片:

var slice1 []type = make([]type, len)
也可以简写为
slice1 := make([]type, len)
make([]T, length, capacity)

初始化

s[0] = 1
s[1] = 2
s[2] = 3
s :=[] int {1,2,3 } 
s := arr[startIndex:endIndex] 

将arr中从下标startIndex到endIndex-1 下的元素创建为一个新的切片(前闭后开),长度为endIndex-startIndex

s := arr[startIndex:] 

缺省endIndex时将表示一直到arr的最后一个元素

s := arr[:endIndex] 

缺省startIndex时将表示从arr的第一个元素开始

package main

import (  
    "fmt"
)

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

1.3 修改切片

slice没有自己的任何数据。它只是底层数组的一个表示。对slice所做的任何修改都将反映在底层数组中。

示例代码:

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    darr := [...]int{57, 89, 90, 82, 100, 78, 67, 69, 59}
    dslice := darr[2:5]
    fmt.Println("array before",darr)
    for i := range dslice {
        dslice[i]++
    }
    fmt.Println("array after",darr) 
}

运行结果:

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

当多个片共享相同的底层数组时,每个元素所做的更改将在数组中反映出来。

示例代码:

package main

import (  
    "fmt"
)

func main() {  
    numa := [3]int{78, 79 ,80}
    nums1 := numa[:] //creates a slice which contains all elements of the array
    nums2 := numa[:]
    fmt.Println("array before change 1",numa)
    nums1[0] = 100
    fmt.Println("array after modification to slice nums1", numa)
    nums2[1] = 101
    fmt.Println("array after modification to slice nums2", numa)
}

运行结果:

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

1.4 len() 和 cap() 函数

切片的长度是切片中元素的数量。切片的容量是从创建切片的索引开始的底层数组中元素的数量。

切片是可索引的,并且可以由 len() 方法获取长度
切片提供了计算容量的方法 cap() 可以测量切片最长可以达到多少

package main

import "fmt"

func main() {
   var 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)
}

运行结果

len=3 cap=5 slice=[0 0 0]

空切片

一个切片在未初始化之前默认为 nil,长度为 0

package main

import "fmt"

func main() {
   var numbers []int

   printSlice(numbers)

   if(numbers == nil){
      fmt.Printf("切片是空的")
   }
}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

运行结果

len=0 cap=0 slice=[]
切片是空的
package main

import "fmt"

func main() {
   /* 创建切片 */
   numbers := []int{0,1,2,3,4,5,6,7,8}   
   printSlice(numbers)

   /* 打印原始切片 */
   fmt.Println("numbers ==", numbers)

   /* 打印子切片从索引1(包含) 到索引4(不包含)*/
   fmt.Println("numbers[1:4] ==", numbers[1:4])

   /* 默认下限为 0*/
   fmt.Println("numbers[:3] ==", numbers[:3])

   /* 默认上限为 len(s)*/
   fmt.Println("numbers[4:] ==", numbers[4:])

   numbers1 := make([]int,0,5)
   printSlice(numbers1)

   /* 打印子切片从索引  0(包含) 到索引 2(不包含) */
   number2 := numbers[:2]
   printSlice(number2)

   /* 打印子切片从索引 2(包含) 到索引 5(不包含) */
   number3 := numbers[2:5]
   printSlice(number3)

}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

运行结果

len=9 cap=9 slice=[0 1 2 3 4 5 6 7 8]
numbers == [0 1 2 3 4 5 6 7 8]
numbers[1:4] == [1 2 3]
numbers[:3] == [0 1 2]
numbers[4:] == [4 5 6 7 8]
len=0 cap=5 slice=[]
len=2 cap=9 slice=[0 1]
len=3 cap=7 slice=[2 3 4]

1.5 append() 和 copy() 函数

append 向slice里面追加一个或者多个元素,然后返回一个和slice一样类型的slice
copy 函数copy从源slice的src中复制元素到目标dst,并且返回复制的元素的个数

append函数会改变slice所引用的数组的内容,从而影响到引用同一数组的其它slice。 但当slice中没有剩
余空间(即(cap-len) 0)时,此时将动态分配新的数组空间。返回的slice数组指针将指向这个空间,而原
数组的内容将保持不变;其它引用此数组的slice则不受影响

下面的代码描述了从拷贝切片的 copy 方法和向切片追加新元素的 append 方法

package main

import "fmt"

func main() {
   var numbers []int
   printSlice(numbers)

   /* 允许追加空切片 */
   numbers = append(numbers, 0)
   printSlice(numbers)

   /* 向切片添加一个元素 */
   numbers = append(numbers, 1)
   printSlice(numbers)

   /* 同时添加多个元素 */
   numbers = append(numbers, 2,3,4)
   printSlice(numbers)

   /* 创建切片 numbers1 是之前切片的两倍容量*/
   numbers1 := make([]int, len(numbers), (cap(numbers))*2)

   /* 拷贝 numbers 的内容到 numbers1 */
   copy(numbers1,numbers)
   printSlice(numbers1)   
}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

运行结果

len=0 cap=0 slice=[]
len=1 cap=2 slice=[0]
len=2 cap=2 slice=[0 1]
len=5 cap=8 slice=[0 1 2 3 4]
len=5 cap=12 slice=[0 1 2 3 4]

numbers1与numbers两者不存在联系,numbers发生变化时,numbers1是不会随着变化的。也就是说copy方法是不会建立两个切片的联系的

2、笔记及总结

2.1 数组 array, 切片 slice

package main

import "fmt"

func main() {
    /*
        数组 array
            存储一组相同数据类型的数据结构,特点:定长

        切片 slice
            同数组类型,也叫做变长数组或者动态数组, 特点:变长
            是一个引用类型的容器,指向了一个底层数组

        make()
            func make(t Type, size ...IntegerType) Type

        第一个参数:类型
            slice,map,chan

        第二个参数:长度len
            实际存储元素的数量

        第三个参数:容量 cap
            最多能够存储的元素数量

        append() 专门用于向切片的尾部追加元素
            slice = append(slice,ele1,ele2)
            slice = append(slice,anotherSlice...)
    */

    // 数组
    arr := [4]int{12, 23, 34, 45}
    fmt.Println(arr)

    // 切片
    var slice1 []int
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Printf("%T,%T\n", slice1, arr)

    slice1 = []int{55, 32, 123, 213, 23}
    fmt.Printf("%T,%T\n", slice1, arr)

    slice2 := make([]int, 3, 5)
    fmt.Println(slice2)
    fmt.Printf("容量为:%d, 长度为:%d,", cap(slice2), len(slice2))
    fmt.Printf("%T,%T\n", slice2, slice1)
    slice2[0] = 100
    slice2[1] = 200
    slice2[2] = 300
    fmt.Println(slice2)

    // append
    slice3 := make([]int, 0, 5)
    fmt.Println(slice3)
    slice3 = append(slice3, 1)
    fmt.Printf("容量为:%d,长度为:%d,", cap(slice3), len(slice3))
    fmt.Println()
    fmt.Println(slice3)
    slice3 = append(slice3, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
    fmt.Printf("容量为:%d,长度为:%d,", cap(slice3), len(slice3))
    fmt.Println()
    fmt.Println(slice3)

    slice3 = append(slice3, slice2...)
    fmt.Println(slice3)
    fmt.Printf("容量为:%d,长度为:%d,", cap(slice3), len(slice3))

    fmt.Println()
    fmt.Print("************************************\n")
    // 遍历 一下切片
    for key, value := range slice3 {
        fmt.Println(key, value)
    }
}

2.2 切片引用

package main

import "fmt"

func main() {
    /*
        切片 Slice
            1、每一个切片引用了一个底层数组
            2、切片本身不存储任何数据,都是这个底层数组存储,所以修改切片也就是修改这个数组中的数据
            3、当向切片中添加数据时,如果没有超过容量,直接添加,如果超过容量,自动扩容(成倍增长)
            4、切片一旦扩容,就是重新指向一个新的底层数组
    */

    slice1 := []int{1, 2, 3}
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Printf("len:%d,cap:%d\n", len(slice1), cap(slice1))
    fmt.Printf("地址:%p\n", &slice1)

    slice1 = append(slice1, 10, 123)
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Printf("len:%d,cap:%d\n", len(slice1), cap(slice1))
    fmt.Printf("地址:%p\n", &slice1)

    slice1 = append(slice1, 11, 22)
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Printf("len:%d,cap:%d\n", len(slice1), cap(slice1))
    fmt.Printf("地址:%p\n", &slice1)

    slice1 = append(slice1, 33, 44)
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Printf("len:%d,cap:%d\n", len(slice1), cap(slice1))
    fmt.Printf("地址%p\n", &slice1)

    slice1 = append(slice1, 55, 66, 77, 88)
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Printf("len:%d,cap:%d\n", len(slice1), cap(slice1))
    fmt.Printf("地址:%p\n", &slice1)

}

2.3 从已有数组中创建切片

package main

import "fmt"

func main() {
    /*
        slice := arr[start:end]
            切片中的数据: [start,end]
            arr[:end],从头到end
            arr[start:],从start到结尾

        从已遥的数组上,直接创建切片,该切片的底层数组就是当前的数组
            长度是从start到end切割数据量
            但是容量从start到数组的末尾
    */

    arr1 := [10]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}
    fmt.Println("***********************************1、已有数组直接创建切片**********************")
    slice1 := arr1[:5]
    slice2 := arr1[2:3]
    slice3 := arr1[6:]
    slice4 := arr1[:]
    fmt.Println("slice1 : ", slice1)
    fmt.Println("slice2 : ", slice2)
    fmt.Println("slice3 : ", slice3)
    fmt.Println("slice4 : ", slice4)

    fmt.Printf("slice1 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice1), cap(slice1), &slice1)
    fmt.Printf("slice2 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice2), cap(slice2), &slice2)
    fmt.Printf("slice3 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice3), cap(slice3), &slice3)
    fmt.Printf("slice4 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice4), cap(slice4), &slice4)

    fmt.Println("***********************************2、更改切片的内容**********************")
    arr1[0] = 7777
    fmt.Println(arr1)
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Println(slice2)
    fmt.Println(slice3)
    fmt.Println(slice4)

    fmt.Println("***********************************3、更改切片的内容**********************")
    slice2[0] = 888
    fmt.Println(arr1)
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Println(slice2)
    fmt.Println(slice3)
    fmt.Println(slice4)

    fmt.Println("***********************************4、更改切片的内容**********************")
    slice1 = append(slice1, 999, 9999, 99999, 99999)
    fmt.Println(arr1)
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Println(slice2)
    fmt.Println(slice3)
    fmt.Println(slice4)
    fmt.Printf("slice1 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice1), cap(slice1), &slice1)
    fmt.Printf("slice2 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice2), cap(slice2), &slice2)
    fmt.Printf("slice3 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice3), cap(slice3), &slice3)
    fmt.Printf("slice4 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice4), cap(slice4), &slice4)

    fmt.Println("***********************************5、更改切片的内容**********************")
    slice1 = append(slice1, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4)
    fmt.Println(arr1)
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Println(slice2)
    fmt.Println(slice3)
    fmt.Println(slice4)
    fmt.Printf("slice1 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice1), cap(slice1), &slice1)
    fmt.Printf("slice2 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice2), cap(slice2), &slice2)
    fmt.Printf("slice3 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice3), cap(slice3), &slice3)
    fmt.Printf("slice4 = len:%d,cap:%d, 地址:%p\n", len(slice4), cap(slice4), &slice4)
}

2.4 切片是引用类型的数据,存储了底层数组的引用

package main

import "fmt"

func main() {
    /*
        按照类型来分:
            基本类型:int,float,string,bool
            复合类型:array,slice,map,struct,pointer,function,chan

        按照特点来分:
            值类型:int,float,string,bool,array
                传递的是数据副本
            引用类型:slice
                传递的地址,多个变量指向了同一块内存地址

        所以:切片是引用类型的数据,存储了底层数组的引用
    */

    str := "雨林之后"
    int1 := 888
    float1 := 8.88
    arr1 := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    // 值传递
    arr2 := arr1
    fmt.Println(str, int1, float1, arr1, arr2)
    arr1[1] = 999
    fmt.Println(str, int1, float1, arr1, arr2)
    fmt.Printf("arr1 = len:%d,cap:%d,地址:%p\n", len(arr1), cap(arr1), &arr1)
    fmt.Printf("arr2 = len:%d,cap:%d,地址:%p\n", len(arr2), cap(arr2), &arr2)

    // 切片
    slice1 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    slice2 := slice1
    fmt.Println(slice1, slice2)
    slice1[0] = 999
    fmt.Println(slice1, slice2)
    fmt.Printf("slice1 = len:%d,cap:%d,地址:%p\n", len(slice1), cap(slice1), &slice1)
    fmt.Printf("slice2 = len:%d,cap:%d,地址:%p\n", len(slice2), cap(slice2), &slice2)
}

2.5 切片的深拷贝与浅拷贝

package main

import "fmt"

func main() {
    /*
        深拷贝:拷贝的是数据本身
            值类型的数据,默认都是深拷贝:array,int,float,string,bool,struct

        浅拷贝:拷贝的是数据地址
            导致多个变量指向同一块内存
            引用类型的数据,默认都是浅拷贝:slice,map
            因为切片是引用类型的数据,直接拷贝的是地址

        func copy(dst,src []type) int
            可以实现切片的拷贝
    */

    slice1 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    slice2 := make([]int, 0)

    for i := 0; i < len(slice1); i++ {
        slice2 = append(slice2, slice1[i])
    }
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Println(slice2)

    slice1[0] = 100
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Println(slice2)

    // copy
    slice3 := []int{7, 8, 9}
    fmt.Println(slice2)
    fmt.Println(slice3)

    //
    copy(slice3[:], slice2[2:])
    fmt.Println(slice2)
    fmt.Println(slice3)
}

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