Go学习(4):数组和切片

短命女 2022-05-10 01:42 255阅读 0赞

# 一、数组(Array) #

## 1.1 什么是数组 ##

Go 语言提供了数组类型的数据结构。  
数组是具有相同唯一类型的一组已编号且长度固定的数据项序列，这种类型可以是任意的原始类型例如整形、字符串或者自定义类型。

数组元素可以通过索引（位置）来读取（或者修改），索引从0开始，第一个元素索引为 0，第二个索引为 1，以此类推。数组的下标取值范围是从0开始，到长度减1。

数组一旦定义后，大小不能更改。**这些性质和java中的数组类似.**

## 1.2 数组的语法 ##

**声明和初始化数组**

需要指明数组的大小和存储的数据类型。

var variable_name [SIZE] variable_type

示例代码：

var balance [10] float32
    var balance = [5]float32{ 1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0}

初始化数组中 \{\} 中的元素个数不能大于 \[\] 中的数字。  
如果忽略 \[\] 中的数字不设置数组大小，Go 语言会根据元素的个数来设置数组的大小：

var balance = []float32{ 1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0}

balance[4] = 50.0

数组的其他创建方式：

var a [4] float32 // 等价于：var arr2 = [4]float32{}
      fmt.Println(a) // [0 0 0 0]
      var b = [5] string{ "ruby", "王二狗", "rose"}
      fmt.Println(b) // [ruby 王二狗 rose ]
      var c = [5] int{ 'A', 'B', 'C', 'D', 'E'} // byte
      fmt.Println(c) // [65 66 67 68 69]
      d := [...] int{ 1,2,3,4,5}// 根据元素的个数，设置数组的大小
      fmt.Println(d)//[1 2 3 4 5]
      e := [5] int{ 4: 100} // [0 0 0 0 100]
      fmt.Println(e)
      f := [...] int{ 0: 1, 4: 1, 9: 1} // [1 0 0 0 1 0 0 0 0 1]
      fmt.Println(f)

备注 :  
Println :可以打印出字符串，和变量  
Printf : 只可以打印出格式化的字符串,可以输出字符串类型的变量，不可以输出整形变量和整形  
当需要格式化输出信息时一般选择 Printf，其他时候用 Println 就可以了

**访问数组元素**

float32 salary = balance[9]

示例代码：

package main
    
    import "fmt"
    
    func main() { 
       var n [10]int /* n 是一个长度为 10 的数组 */
       var i,j int
    
       /* 为数组 n 初始化元素 */         
       for i = 0; i < 10; i++ { 
          n[i] = i + 100 /* 设置元素为 i + 100 */
       }
    
       /* 输出每个数组元素的值 */
       for j = 0; j < 10; j++ { 
          fmt.Printf("Element[%d] = %d\n", j, n[j] )
       }
    }

运行结果：

Element[0] = 100
    Element[1] = 101
    Element[2] = 102
    Element[3] = 103
    Element[4] = 104
    Element[5] = 105
    Element[6] = 106
    Element[7] = 107
    Element[8] = 108
    Element[9] = 109

**数组的长度**

通过将数组作为参数传递给len函数，可以获得数组的长度。

示例代码：

package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {   
        a := [...]float64{ 67.7, 89.8, 21, 78}
        fmt.Println("length of a is",len(a))
    
    }

运行结果：

length of a is 4

您甚至可以忽略声明中数组的长度并将其替换为…让编译器为你找到长度。这是在下面的程序中完成的。

示例代码：

package main
    
    import (  
        "fmt"
    )
    
    func main() {   
        a := [...]int{ 12, 78, 50} // ... makes the compiler determine the length
        fmt.Println(a)
    }

遍历数组：

package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {   
        a := [...]float64{ 67.7, 89.8, 21, 78}
        for i := 0; i < len(a); i++ {  //looping from 0 to the length of the array
            fmt.Printf("%d th element of a is %.2f\n", i, a[i])
        }
    }

使用range遍历数组：

package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {   
        a := [...]float64{ 67.7, 89.8, 21, 78}
        sum := float64(0)
        for i, v := range a { //range returns both the index and value
            fmt.Printf("%d the element of a is %.2f\n", i, v)
            sum += v
        }
        fmt.Println("\nsum of all elements of a",sum)
    }

如果您只需要值并希望忽略索引，那么可以通过使用\_ blank标识符替换索引来实现这一点。

for _, v := range a {  //ignores index 
    }

## 1.3 多维数组 ##

Go 语言支持多维数组，以下为常用的多维数组声明语法方式：

var variable_name [SIZE1][SIZE2]...[SIZEN] variable_type

var threedim [5][10][4]int

二维数组  
多维数组可通过大括号来初始值。以下实例为一个 3 行 4 列的二维数组：

a = [3][4]int{   
     { 0, 1, 2, 3} ,   /* 第一行索引为 0 */
     { 4, 5, 6, 7} ,   /* 第二行索引为 1 */
     { 8, 9, 10, 11}   /* 第三行索引为 2 */
    }

int val = a[2][3]

以上实例访问了二维数组 val 第三行的第四个元素。

遍历二维数组:

package main
    
    import "fmt"
    
    func main() { 
       /* 数组 - 5 行 2 列*/
       var a = [5][2]int{  { 0,0}, { 1,2}, { 2,4}, { 3,6},{ 4,8}}
       var i, j int
    
       /* 输出数组元素 */
       for  i = 0; i < 5; i++ { 
          for j = 0; j < 2; j++ { 
             fmt.Printf("a[%d][%d] = %d\n", i,j, a[i][j] )
          }
       }
    }

## 1.4 数组是值类型 ##

数组是值类型  
Go中的数组是值类型，而不是引用类型。这意味着当它们被分配给一个新变量时，将把原始数组的副本分配给新变量。如果对新变量进行了更改，则不会在原始数组中反映。

package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {   
        a := [...]string{ "USA", "China", "India", "Germany", "France"}
        b := a // a copy of a is assigned to b
        b[0] = "Singapore"
        fmt.Println("a is ", a)
        fmt.Println("b is ", b) 
    }

运行结果：

a is [USA China India Germany France]  
    b is [Singapore China India Germany France]

类似地，当将数组传递给函数作为参数时，它们将通过值传递，而原始数组将保持不变。

向函数传递数组

`第一种`

void myFunction(param [10]int)
    { 
    .
    .
    .
    }

`第二种`

void myFunction(param []int)
    { 
    .
    .
    .
    }

func getAverage(arr []int, int size) float32
    { 
       var i int
       var avg, sum float32  
    
       for i = 0; i < size; ++i { 
          sum += arr[i]
       }
    
       avg = sum / size
    
       return avg;
    }

package main
    
    import "fmt"
    
    func changeLocal(num [5]int) {   
        num[0] = 55
        fmt.Println("inside function ", num)
    
    }
    func main() {   
        num := [...]int{ 5, 6, 7, 8, 8}
        fmt.Println("before passing to function ", num)
        changeLocal(num) //num is passed by value
        fmt.Println("after passing to function ", num)
    }

运行结果：

before passing to function  [5 6 7 8 8]  
    inside function  [55 6 7 8 8]  
    after passing to function  [5 6 7 8 8]

数组的大小是类型的一部分。因此\[5\]int和\[25\]int是不同的类型。因此，数组不能被调整大小。不要担心这个限制，因为切片的存在是为了解决这个问题。

package main
    
    func main() {   
        a := [3]int{ 5, 78, 8}
        var b [5]int
        b = a //not possible since [3]int and [5]int are distinct types
    }

# 二、切片(Slice) #

## 2.1 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

## 2.2 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)
    }

## 2.3 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]

## 2.4 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)
    }

`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)
    }

`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)
    }

`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]

## 2.5 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)
    }

`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

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整理自互联网