go——切片

Posted 2021-01-25 yangmingxianshen

切片（slice）可以看作一种对数组的包装形式，它包装的数组为该切片的底层数组。
反过来讲，切片是针对其底层数组中某个连续片段的描述，下面的代码声明了一个切片类型的变量：
var ips = []string{"192.168.1.1","192.168.1.2","192.168.1.3"}
与数组不同，切片的类型自变量（如[]string）并不携带长度信息。
切片的长度是可变的，且并不是类型的一部分；只要元素类型相同，两个切片的类型就是相同的。
此外，一个切片类型的零值总是nil，此零值的长度和容量都为0。

切片本身并非动态数组或数组指针。它内部通过指针引用底层数组，设定相关属性将数据读写操作限定在指定区域内。
其内部结构包含了3个元素：指向底层数组中某个元素的指针、切片的长度以及切片的容量。

type slice struct {
	array  unsafe.Pointer
	len    int
	cap    int
}

 

可基于数组或数组指针创建切片，以开始和结束索引位置确定所引用的数组片段。
不支持反向索引，实际范围是一个右半开区间。

package main

import "fmt"

func main() {
	x := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	fmt.Println(x[:], len(x[:]), cap(x[:]))
	fmt.Println(x[2:5], len(x[2:5]), cap(x[2:5]))
	fmt.Println(x[2:5:7], len(x[2:5:7]), cap(x[2:5:7]))
	fmt.Println(x[4:], len(x[4:]), cap(x[4:]))
	fmt.Println(x[:4], len(x[:4]), cap(x[:4]))
	fmt.Println(x[:4:6], len(x[:4:6]), cap(x[:4:6]))
}

/*
                                   len  cap
x[:]      [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]    10    10
x[2:5]    [2 3 4]                  3     8
x[2:5:7]  [2 3 4]                  3     5
x[4:]     [4 5 6 7 8 9]            6     6
x[:4]     [0 1 2 3]                4     10
x[:4:6]   [0 1 2 3]                4     6
*/
//[x:y:z]  x:切片的起始位置  y:切片的终止位置  z:容量的终止位置
//cap表示切片所引用数组片段的真实长度
//len用于限定可读的写元素数量

 

和数组一样，切片同样使用索引号访问元素内容。
起始索引为0，而非对应的底层数组和真实索引位置。

package main

import "fmt"

func main() {
	x := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	s := x[2:5]

	for i := 0; i < len(s); i++ {
		fmt.Println(s[i])
	}
}

/*
2
3
4
*/

 

可直接创建切片对象，无需预先准备数组。
因为是引用类型，须使用make函数或显式初始化语句，它会自动完成底层数组内存分配。

package main

import "fmt"

func main() {
	s1 := make([]int, 3, 5) //make(初始化类型，长度，容量)  如果没有指定容量则与长度一致
	s2 := make([]int, 3)
	s3 := []int{10, 20, 5: 30} //第6个元素为30

	fmt.Println(s1, len(s1), cap(s1)) //[0 0 0] 3 5
	fmt.Println(s2, len(s2), cap(s2)) //[0 0 0] 3 3
	fmt.Println(s3, len(s3), cap(s3)) //[10 20 0 0 0 30] 6 6
}

 

注意下面两种定义方式。

package main

import "fmt"

func main() {
	var a []int  //仅定义了一个[]int变量，并未执行初始化操作
	b := []int{} //初始化表达式完成了全部创建过程

	fmt.Println(a == nil, b == nil) //true false
}

 

不支持比较操作，就算元素类型支持也不行，仅能判断是否为nil。
可获取元素地址，但不能像数组那样直接用指针访问元素内容。

如果元素类型也是切片，那么就可实现类似交错数组功能。

package main

import "fmt"

func main() {
	x := [][]int{
		{1, 2},
		{10, 20, 30},
		{100},
	}
	fmt.Println(x[1]) //取值

	x[2] = append(x[2], 200, 300) //添加元素
	fmt.Println(x)
}

/*
[10 20 30]
[[1 2] [10 20 30] [100 200 300]]
*/

 

新建切片对象依旧指向原底层数组，也就是说修改对所有关联切片可见。
需要注意的是，当向新建切片中添加值的时候，并不会向底层数组中添加

package main

import "fmt"

func main() {
	d := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
	s1 := d[3:7]  //[3, 4, 5, 6]
	s2 := s1[1:3] //[4, 5]

	for i := range s2 {
		s2[i] += 100 //[104, 105]
	}
	fmt.Println(d)
	fmt.Println(s1)
	fmt.Println(s2)
}

/*
[0 1 2 3 104 105 6 7 8 9]
[3 104 105 6]
[104 105]
*/

 

append向切片尾部添加数据，返回新的切片对象。

package main

import "fmt"

func main() {
	s := make([]int, 0, 5)

	s1 := append(s, 10)
	s2 := append(s1, 20, 30)

	fmt.Println(s, len(s), cap(s))
	fmt.Println(s1, len(s1), cap(s1))
	fmt.Println(s2, len(s2), cap(s2))
}

/*
[] 0 5
[10] 1 5
[10 20 30] 3 5
*/

 

数组被追加到原底层数组。如果超出cap限制，则为新切片对象重新分配数组。

package main

import "fmt"

func main() {
	s := make([]int, 0, 100)
	s1 := s[:2:4]
	s2 := append(s1, 1, 2, 3, 4, 5, 6) //超出是s1 cap限制，分配新底层数组

	fmt.Println("s1:", &s1[0], s1)
	fmt.Println("s2:", &s2[0], s2)
	fmt.Println("s[:10]:", s[:10])
	fmt.Printf("s1 cap: %d, s2 cap: %d
", cap(s1), cap(s2))
}

/*
s1: 0xc000088000 [0 0]
s2: 0xc00007e040 [0 0 1 2 3 4 5 6]  //数组地址不同，确认新分配
s[:10]: [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]       //append并未向原数组中写入数据
s1 cap: 4, s2 cap: 8                //新数组是原cap的2倍，一般是2倍，但也不绝对
*/

 

  在两个切片数据间复制数据，允许指向同一底层数组，允许目标区间重叠。
最终所复制长度以较短的切片长度（len）为准。

package main

import "fmt"

func main() {
	s := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

	s1 := s[5:8]
	n := copy(s[4:], s1)
	fmt.Println(n, s)

	s2 := make([]int, 6)
	n = copy(s2, s)
	fmt.Println(n, s2)
}

/*
3 [0 1 2 3 5 6 7 7 8 9]
6 [0 1 2 3 5 6]
*/