go語言中切片和數組指的是什么

本文小編為大家詳細介紹“go語言中切片和數組指的是什么”，內容詳細，步驟清晰，細節處理妥當，希望這篇“go語言中切片和數組指的是什么”文章能幫助大家解決疑惑，下面跟著小編的思路慢慢深入，一起來學習新知識吧。

在go語言中，數組是一個由固定長度的特定類型元素組成的序列，是同一種數據類型元素的集合，一個數組可以由零個或多個元素組成。和數組對應的類型是Slice（切片），切片是對數組的一個連續片段的引用，所以切片是一個引用類型，這個片段可以是整個數組，也可以是由起始和終止索引標識的一些項的子集，需要注意的是，終止索引標識的項不包括在切片內。

一、數組

數組是同一種數據類型元素的集合。 在Go語言中，數組從聲明時就確定，使用時可以修改數組成員，但是數組大小不可變化。 基本語法：

// 定義一個長度為3元素類型為int的數組a
var a [3]int

數組的長度必須是常量，并且長度是數組類型的一部分。一旦定義，長度不能變

1、數組的初始化

（1）方法一

	var testArray [3]int               // 定義數組時，會初始化int類型為零值
	var cityArray = [3]string{"北京", "上海", "深圳"} // 使用指定的初始值完成初始化

（2）方法二

一般情況下我們可以讓編譯器根據初始值的個數自行推斷數組的長度

var cityArray = [...]string{"北京", "上海", "深圳"}

（3）方法三

我們還可以使用指定索引值的方式來初始化數組，例如:

func main() {
	a := [...]int{1: 1, 3: 5}
	fmt.Println(a)                  // [0 1 0 5]
	fmt.Printf("type of a:%T\n", a) //type of a:[4]int
}

2、數組的遍歷

func main() {
	var a = [...]string{"北京", "上海", "深圳"}
	// 方法1：for循環遍歷
	for i := 0; i < len(a); i++ {
		fmt.Println(a[i])
	}

	// 方法2：for range遍歷
	for index, value := range a {
		fmt.Println(index, value)
	}
}

3、多維數組

Go語言是支持多維數組的，我們這里以二維數組為例（數組中又嵌套數組）。

（1）二維數組的定義

func main() {
	a := [3][2]string{
		{"北京", "上海"},
		{"廣州", "深圳"},
		{"成都", "重慶"},
	}
	fmt.Println(a) //[[北京 上海] [廣州 深圳] [成都 重慶]]
	fmt.Println(a[2][1]) //支持索引取值:重慶
}

（2）二維數組的遍歷

func main() {
	a := [3][2]string{
		{"北京", "上海"},
		{"廣州", "深圳"},
		{"成都", "重慶"},
	}
	for _, v1 := range a {
		for _, v2 := range v1 {
			fmt.Printf("%s\t", v2)
		}
		fmt.Println()
	}
}

注意： 多維數組只有第一層可以使用...來讓編譯器推導數組長度。例如：

a := [...][2]string{
	{"北京", "上海"},
	{"廣州", "深圳"},
	{"成都", "重慶"},
}

4、數組是值類型

數組是值類型，賦值和傳參會復制整個數組。因此改變副本的值，不會改變本身的值。

func modifyArray(x [3]int) {
	x[0] = 100
}

func modifyArray2(x [3][2]int) {
	x[2][0] = 100
}
func main() {
	a := [3]int{10, 20, 30}
	modifyArray(a) //在modify中修改的是a的副本x
	fmt.Println(a) //[10 20 30]
	b := [3][2]int{
		{1, 1},
		{1, 1},
		{1, 1},
	}
	modifyArray2(b) //在modify中修改的是b的副本x
	fmt.Println(b)  //[[1 1] [1 1] [1 1]]
}

注意：

• 數組支持 “==“、”!=” 操作符，因為內存總是被初始化過的。

• [n]*T表示指針數組（這是一個數組，里面元素是一個個的指針）

• *[n]T表示數組指針 （這是一個指針，存的是一個數組的內存地址）

二、切片

切片（Slice）是一個擁有相同類型元素的可變長度的序列。它是基于數組類型做的一層封裝。它非常靈活，支持自動擴容。

切片是一個 引用類型，它的內部結構包含地址、長度和容量。切片一般用于快速地操作一塊數據集合。

切片（slice）是對數組的一個連續片段的引用，所以切片是一個引用類型（因此更類似于 C/C++ 中的數組類型，或者 Python 中的 list 類型），這個片段可以是整個數組，也可以是由起始和終止索引標識的一些項的子集，需要注意的是，終止索引標識的項不包括在切片內。

Go語言中切片的內部結構包含地址、大小和容量，切片一般用于快速地操作一塊數據集合，如果將數據集合比作切糕的話，切片就是你要的“那一塊”，切的過程包含從哪里開始（切片的起始位置）及切多大（切片的大小），容量可以理解為裝切片的口袋大小。

1、切片的定義

聲明切片類型的基本語法如下：

var name []T

// name:表示變量名
// T:表示切片中的元素類型

舉個栗子：

func main() {
	// 聲明切片類型
	var a []string              //聲明一個字符串切片
	var b = []int{}             //聲明一個整型切片并初始化
	var c = []bool{false, true} //聲明一個布爾切片并初始化
	var d = []bool{false, true} //聲明一個布爾切片并初始化
	fmt.Println(a == nil)       //true
	fmt.Println(b == nil)       //false
	fmt.Println(c == nil)       //false
	// fmt.Println(c == d)   //切片是引用類型，不支持直接比較，只能和nil比較
}

2、切片的長度和容量

切片擁有自己的長度和容量，我們可以通過使用內置的len()函數求長度，使用內置的cap()函數求切片的容量。

3、切片表達式

切片表達式從字符串、數組、指向數組或切片的指針構造子字符串或切片。它有兩種變體：一種指定low和high兩個索引界限值的簡單的形式，另一種是除了low和high索引界限值外還指定容量的完整的形式。

完整切片表達式沒啥用，這里只講簡單切片表達式！

// 簡單切片表達式
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))
}

運行結果：

s:[2 3] len(s):2 cap(s):4

（1）使用make()函數構造切片

我們上面都是基于數組來創建的切片，如果需要動態的創建一個切片，我們就需要使用內置的make()函數，格式如下：

make([]T, size, cap)

• T:切片的元素類型

• size:切片中元素的數量

• cap:切片的容量

舉個栗子：

func main() {
	a := make([]int, 2, 10)
	fmt.Println(a)      //[0 0]
	fmt.Println(len(a)) //2
	fmt.Println(cap(a)) //10
}

上面代碼中a的內部存儲空間已經分配了10個，但實際上只用了2個。 容量并不會影響當前元素的個數，所以len(a)返回2，cap(a)則返回該切片的容量。

（2）切片的本質

切片自己不擁有任何數據。它只是底層數組的一種表示。對切片所做的任何修改都會反映在底層數組中。

切片的本質 就是對底層數組的封裝，它包含了三個信息：底層數組的指針、切片的長度（len）和切片的容量（cap）。

舉個例子，現在有一個數組a := [8]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}，切片s1 := a[:5]，相應示意圖如下。

切片s2 := a[3:6]，相應示意圖如下：

如果你懂了切片的本質，那么試試下面這個題吧！

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))
	s2 := s[3:4]  // 索引的上限是cap(s)而不是len(s),可能認為cap是2？切片是從原數組中元素2開始切走的
	fmt.Printf("s2:%v len(s2):%v cap(s2):%v\n", s2, len(s2), cap(s2))
}

運行結果：

s:[2 3] len(s):2 cap(s):4
s2:[5] len(s2):1 cap(s2):1

s2什么鬼？[2 3][3:4]這個能運行？如果有這樣的疑惑，說明你并沒有認識到切片的本質，下面我們來看一個圖：

注意切片的本質是一個指向底層數組的起點的指針，切片len有效長度，以及cap容量。

上面是切片s生成的過程，現在又要切片取[3:4],從s的起點開始數，我們可以很容易看出來[3:4]是5。

（3）切片不能直接比較

切片之間是不能比較的，我們不能使用==操作符來判斷兩個切片是否含有全部相等元素。 切片唯一合法的比較操作是和nil比較。 一個nil值的切片并沒有底層數組，一個nil值的切片的長度和容量都是0。但是我們不能說一個長度和容量都是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

所以要判斷一個切片是否是空的，要是用len(s) == 0來判斷，不應該使用s == nil來判斷。

注意：nil和空不是一個概念，nil的判斷是有無底層數組，s2、s3初始化了的，其實是有底層數組的，s1只是聲明，因此沒有底層數組為nil。是否為空，則len是否為0為唯一判斷條件。

（4）切片的賦值拷貝

下面的代碼中演示了拷貝前后兩個變量共享底層數組，對一個切片的修改會影響另一個切片的內容，這點需要特別注意。

func main() {
	s1 := make([]int, 3) //[0 0 0]
	s2 := s1             //將s1直接賦值給s2，s1和s2共用一個底層數組
	s2[0] = 100
	fmt.Println(s1) //[100 0 0]
	fmt.Println(s2) //[100 0 0]
}

（5）切片遍歷

切片的遍歷方式和數組是一致的，支持索引遍歷和for range遍歷。

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)
	}
}

（6）append()方法為切片添加元素

Go語言的內建函數append()可以為切片動態添加元素。 可以一次添加一個元素，可以添加多個元素，也可以添加另一個切片中的元素（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]
}
// 這個...類似于python中的*args打散列表

注意： 通過var聲明的零值切片可以在append()函數直接使用，無需初始化。

var s []int
s = append(s, 1, 2, 3)

沒有必要像下面的代碼一樣初始化一個切片再傳入append()函數使用

s := []int{}  // 沒有必要初始化
s = append(s, 1, 2, 3)

var s = make([]int)  // 沒有必要初始化
s = append(s, 1, 2, 3)

每個切片會指向一個底層數組，這個數組的容量夠用就添加新增元素。當底層數組不能容納新增的元素時，切片就會自動按照一定的策略進行“擴容”，此時該切片指向的底層數組就會更換。“擴容”操作往往發生在append()函數調用時，所以我們通常都需要用原變量接收append函數的返回值。

（7）切片的擴容策略

可以通過查看$GOROOT/src/runtime/slice.go源碼，其中擴容相關代碼如下：

newcap := old.cap
doublecap := newcap + newcap
if cap > doublecap {
	newcap = cap
} else {
	if old.len < 1024 {
		newcap = doublecap
	} else {
		// Check 0 < newcap to detect overflow
		// and prevent an infinite loop.
		for 0 < newcap && newcap < cap {
			newcap += newcap / 4
		}
		// Set newcap to the requested cap when
		// the newcap calculation overflowed.
		if newcap <= 0 {
			newcap = cap
		}
	}
}

（8） 使用copy()函數復制切片

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]
}

由于切片是引用類型，所以a和b其實都指向了同一塊內存地址。修改b的同時a的值也會發生變化。

Go語言內建的copy()函數可以迅速地將一個切片的數據復制到另外一個切片空間中，copy()函數的使用方法如下：

func main() {
	// copy()復制切片
	a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	c := make([]int, 5, 5)
	copy(c, a)     //使用copy()函數將切片a中的元素復制到切片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] // 再對切片c操作，就不會影響a了
}

（9）從切片中刪除元素

Go語言中并沒有刪除切片元素的專用方法，我們可以使用切片本身的特性來刪除元素。 代碼如下：

func main() {
	// 從切片中刪除元素
	a := []int{30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37}
	// 要刪除索引為2的元素
	a = append(a[:2], a[3:]...) // 把index=2之后的切片和index=2之前的切片拼接在一起
	fmt.Println(a) //[30 31 33 34 35 36 37]
}

切片a中刪除索引為index的元素，操作方法是a = append(a[:index], a[index+1:]...)

（10）內存優化

切片持有對底層數組的引用。只要切片在內存中，數組就不能被垃圾回收。在內存管理方面，這是需要注意的。讓我們假設我們有一個非常大的數組，我們只想處理它的一小部分。然后，我們由這個數組創建一個切片，并開始處理切片。這里需要重點注意的是，在切片引用時數組仍然存在內存中。

一種解決方法是使用上面的copy函數，根據切片生成一個一模一樣的新切片。這樣我們可以使用新的切片，原始數組可以被垃圾回收。

package mainimport (
    "fmt")func countries() []string {
    a := []string{1, 2, 3, 4, 5}
    b := a[:len(a)-2]
    c := make([]string, len(b))
    copy(c, b) // 將b的內容copy給c
    return c}func main() {
    d := countries()
    fmt.Println(d)
 }

b := a[:len(a)-2] 創建一個去掉a的尾部 2 個元素的切片 b，在上述程序的 11 行，將 切片b 復制到 切片c。同時在函數的下一行返回 切片c。現在 a 數組可以被垃圾回收, 因為數組a不再被引用。

三、切片與數組的區別

Go 數組與像 C/C++等語言中數組略有不同：

1. Go 中的數組是值類型，換句話說，如果你將一個數組賦值給另外一個數組，那么，實際上就是將整個數組拷貝一份。因此，在 Go 中如果將數組作為函數的參數傳遞的話，那效率就肯定沒有傳遞指針高了。

2. 數組的長度也是類型的一部分，這就說明[10]int和[20]int不是同一種數據類型。并且Go 語言中數組的長度是固定的，且不同長度的數組是不同類型，這樣的限制帶來不少局限性。

3. 而切片則不同，切片（slice）是一個擁有相同類型元素的可變長序列，可以方便地進行擴容和傳遞，實際使用時比數組更加靈活，這也正是切片存在的意義。而且切片是引用類型，因此在當傳遞切片時將引用同一指針，修改值將會影響其他的對象。

讀到這里，這篇“go語言中切片和數組指的是什么”文章已經介紹完畢，想要掌握這篇文章的知識點還需要大家自己動手實踐使用過才能領會，如果想了解更多相關內容的文章，歡迎關注億速云行業資訊頻道。