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  • Golang数据类型 切片(slice)

    前言

    Go中的数组数据类型的长度在声明的时候就已经固定了,切片是基于数组实现的,切片不保存值,底层引用数组的值也就是引用数据类型,但切片是1种可变长度的序列。它支持扩容。

    接触了Go中arry、slice,会感觉到Python里面的list数据类型是如此的便捷,感谢Python的作者吧。

    Go相对于Python来说是比较偏向底层的语言,为什么只能在arry、slice中只能存相同数据类型的值,是因为Go仅仅选中1块连续的内存地址

    而Python的list可以存不同的数据类型,是因为Python解释器会帮我们通过算法查找散列在 不连续内存上的不同内存地址来获取值。

    所以Go执行效率高,但是Python开发效率高。

     切片和数组不同的是:

    每个切片底层都对应1个数组,为这个切片存值, 所以slice类型变量 在没有初始化前没有分配内存、所以就根本没有默认值  =nil,因为你没有初始化指定长度和元素的数据类型,怎么给你分配这个底层数组呢?

    	//声明1个数组变量
    	var a1 [3]int
    	fmt.Println(a1)//声明完了就有默认值
    	//声明1个切片类型的变量
    	var s1 []int
    	fmt.Println(s1 == nil)
    

      

    引子

    为什么在Go中有了数组,还需要1个可变长度的切片呢?因为数组需要支持扩容!

    package main
    
    import "fmt"
    
    func arraySum(x [3]int) int {
    	sum := 0
    	for _, v := range x {
    		sum = sum + v
    	}
    	return sum
    }
    
    func main() {
    	a1 := [3]int{1, 2, 3}
    	//如果函数的参数定义了参数的长度,只能传长度为3的数组,所以数组有一定的局限性
    	total := arraySum(a1)
    	fmt.Println(total)
    }
    
    //.main.go:14:24: array index 3 out of bounds [0:3]
    

      

    切片的定义和初始化

    切片类型和数组类型一样,想要使用,就必须要定义和初始化,不同之处已经提到,切片不需要指定切片的长度。

    1.自定义切片

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    )
    
    func main() {
    	//切片的定义
    	var s1 []int //存放元素不限定,仅限定数据类型
    	var s2 []string
    	fmt.Println(s1 == nil) //在初始化之前切片的值=nil
    	fmt.Println(s2 == nil)
    	//切片的初始化
    	s1 = []int{1, 2, 3}
    	s2 = []string{"刘德华", "郭富城", "黎明", "梁朝伟"}
    	//切片的长度和容量
    	fmt.Printf("长度:%d 容量:%d", len(s1), cap(s1))
    }
    

      

    2.由数组得到切片 slice :=  arry [ : ]

    package main
    
    import "fmt"
    
    var a1 [3]string
    
    func main() {
    	a1 = [3]string{"a", "b", "c"}
    	// fmt.Printf("%T
    ", a1)
    	s1:=a1[:]//数组变成了1个切片,但是使用a1数组存储数据!
    	// fmt.Printf("%T
    ", a1)
    	s1[0]="1"
    	s1[1]="2"
    	s1[2]="3"
    	// s1[3]="4"
    	// s1[5]="5"
    	fmt.Println(s1)
    	
    }
    

      

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    )
    
    func main() {
    
    	a1 := [...]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 69}
    	s1 := a1[0:2]
    	s2 := a1[:4]
    	s3 := a1[2:]
    	s4 := a1[:]
    	fmt.Println(s1, s2, s3, s4)
    	//切片的容量:是指底层数组的从切边的第1个元素-----》最后1个元素的数量
    	fmt.Printf("切片的长度:%d 切片的容量:%d
    ", len(s1), cap(s1))
    	fmt.Printf("切片的长度:%d 切片的容量:%d
    ", len(s2), cap(s2))
    	fmt.Printf("切片的长度:%d 切片的容量:%d
    ", len(s3), cap(s3))
    
    }
    

      

    3.切片的容量

    每个切片的底层都对应1个数组,切片 的容量是指底层数组的从切边中的第1个元素-----》最后底层数组1个元素的数量

    切片s2 := a[3:6],相应示意图如下:

    4.切片为引用类型论证

    Go中的切片底层都有1个数组支撑, 切引用这个底层数组的值,所以底层数组改变,切片的值也改变;

    // package main
    
    // import (
    // 	"fmt"
    // )
    
    // func main() {
    // 	//切片的定义
    // 	var s1 []int //存放元素不限定,仅限定数据类型
    // 	var s2 []string
    // 	fmt.Println(s1 == nil) //在初始化之前切片的值=nil
    // 	fmt.Println(s2 == nil)
    // 	//切片的初始化
    // 	s1 = []int{1, 2, 3}
    // 	s2 = []string{"刘德华", "郭富城", "黎明", "梁朝伟"}
    // 	//切片的长度和容量
    // 	fmt.Printf("长度:%d 容量:%d", len(s1), cap(s1))
    // }
    
    // package main
    
    // import (
    // 	"fmt"
    // )
    
    // func main() {
    
    // 	a1 := [...]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 69}
    // 	s1 := a1[0:2]
    // 	s2 := a1[:4]
    // 	s3 := a1[2:]
    // 	s4 := a1[:]
    // 	fmt.Println(s1, s2, s3, s4)
    // 	//切片的容量:是指底层数组的从切边的第1个元素-----》最后1个元素的数量
    // 	fmt.Printf("切片的长度:%d 切片的容量:%d
    ", len(s1), cap(s1))
    // 	fmt.Printf("切片的长度:%d 切片的容量:%d
    ", len(s2), cap(s2))
    // 	fmt.Printf("切片的长度:%d 切片的容量:%d
    ", len(s3), cap(s3))
    
    // }
    
    package main
    
    import (
    	"fmt"
    )
    
    func main() {
    	a1 := [...]int{1, 2, 3, 4}
    	s1 := a1[:3]
    	fmt.Println(s1)
    	a1[0] = 666  //修改了a1数组,但是s1引用着a1
    	s2 := a1[:3]
    	fmt.Println(s2)
    
    }
    

      

     5.对切片再切片

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    )
    
    func main() {
    	var a1 = [...]int{1, 2, 5, 7, 8, 34}
    	//对数组进行切片得到切片
    	s1 := a1[:5]
    	//对切片再次切片
    	s2 := s1[3:]
    	fmt.Println(s1) //[1 2 5 7 8 34]
    	fmt.Println(s2) //[7 8 34]
    	fmt.Printf("长度:%d,容量: %d
    ", len(s1), cap(s1))
    	fmt.Printf("长度:%d,容量: %d
    ", len(s2), cap(s2))
    }
    

      

     6.使用make函数构造切片

     特点:可以指定切片的长度和容量

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	//使用make函数创建切片
    	s1 := make([]string, 10, 20) //string数据类型,指定长度为10,容量为20
    	fmt.Printf("s1=%v len(s1)=%d cap(s1)=%d
    ", s1, len(s1), cap(s1))
    	//s1=[         ] len(s1)=10 cap(s1)=20
    	s2 := make([]int, 0, 10)
    	fmt.Printf("s2=%v len(s2)=%d cap(s2)=%d
    ", s2, len(s2), cap(s2))
    	//s2=[] len(s2)=0 cap(s2)=10
    
    }
    

      

    7.如何判断1个空的slice

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	var s1 []int
    	fmt.Println(s1 == nil) //true
    	//切片在赋值阶段才会 创建1个底层数组 来存储该切片的值,所以在没有真正赋值前切片没有对应的底层数组,所以此时的切片值为nil
    	s1 = []int{}
    	//如果创建了1个空的切片,它的底层就绑定了1个数组(该数组为空),所以此时的切片不为nil
    	fmt.Println(s1 == nil)//false
    	//那么我们判断1个切片是否为空时应该 判断slice的长度是否为0
    	fmt.Println(len(s1))
    
    }
    

      

    8.遍历切片

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	//遍历切片
    	Cities := []string{"北京", "上海", "南京"}
    	for _, v := range Cities {
    		fmt.Println(v)
    	}
    	//变量切片2
    	for i := 0; i < len(Cities); i++ {
    		fmt.Println(Cities[i])
    	}
    
    }
    

      

     9.append扩容切片

    调用append()对原切片进行扩容 必须使变量名 进行接收

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	//append为切片追加元素
    	s1 := []string{"北京", "上海", "广州"}
    	fmt.Printf("扩容前: len(s1):%d,cap(s1):%d
    ", len(s1), cap(s1))
    	//s1[4] = "唐山" //因为帮助切片存放值的 arry长度是固定的,这种操作会导致索引越界
    
    	//调用append()对原切片进行扩容 必须使原来的s1变量进行接收
    	s1 = append(s1, "唐县")
    	fmt.Printf("扩容后:len(s1):%d,cap(s1):%d
    ", len(s1), cap(s1))
    	s1 = append(s1, "杭州", "香港")
    	s2 := []string{"纽约", "洛杉矶"}
    	s1 = append(s1, s2...)//...代表拆分开s1切片
    	fmt.Println(s1)
    
    }
    

      

    切片扩容策略

    As I mentioned 每个切片都会指向一个底层数组(固定长度),当切片扩容时它所指向的 定长数组就不能容纳新的元素,所以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。

    //切片的扩容策略
    
    package main
    
    import (
    	"fmt"
    )
    
    var numSlice []int
    
    func main() {
    	for i := 0; i < 10; i++ {
    		numSlice = append(numSlice, i)
    		fmt.Printf("%v  len:%d  cap:%d  ptr:%p
    ", numSlice, len(numSlice), cap(numSlice), numSlice)
    	}
    }
    
    //输出
    /*
    [0]  len:1  cap:1  ptr:0xc000012098
    [0 1]  len:2  cap:2  ptr:0xc0000120f0
    [0 1 2]  len:3  cap:4  ptr:0xc00000a3e0
    [0 1 2 3]  len:4  cap:4  ptr:0xc00000a3e0
    [0 1 2 3 4]  len:5  cap:8  ptr:0xc000010200
    [0 1 2 3 4 5]  len:6  cap:8  ptr:0xc000010200
    [0 1 2 3 4 5 6]  len:7  cap:8  ptr:0xc000010200
    [0 1 2 3 4 5 6 7]  len:8  cap:8  ptr:0xc000010200
    [0 1 2 3 4 5 6 7 8]  len:9  cap:16  ptr:0xc000068080
    [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]  len:10  cap:16  ptr:0xc000068080
    */
    

    首先判断,如果新申请容量(cap)大于2倍的旧容量(old.cap),最终容量(newcap)就是新申请的容量(cap)。

    否则判断,如果旧切片的长度小于1024,则最终容量(newcap)就是旧容量(old.cap)的两倍,即(newcap=doublecap),

    否则判断,如果旧切片长度大于等于1024,则最终容量(newcap)从旧容量(old.cap)开始循环增加原来的1/4,即(newcap=old.cap,for {newcap += newcap/4})直到最终容量(newcap)大于等于新申请的容量(cap),即(newcap >= cap)

    如果最终容量(cap)计算值溢出,则最终容量(cap)就是新申请容量(cap)。

    需要注意的是,切片扩容还会根据切片中元素的类型不同而做不同的处理,比如intstring类型的扩容策略就不一样。

    可以通过查看$GOROOT/src/runtime/slice.go源码,其中扩容相关代码如下:

    ewcap := 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
    		}
    	}
    }
    

      

    slice数据copy(深度拷贝)

     既然slice是引用的数据类型,那么我们如何进行深度拷贝?

    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:

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	s1 := []int{1, 3, 5}
    	s2 := s1
    	var s3 = make([]int, 3, 5) //[0 0 0] 注意make创建的切片是有默认值的不是空的
    	fmt.Println(s1, s2, s3)
    	//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(s3, s1) //参数1:目标序列 参数2:源序列
    	s1[0]=100 
    	fmt.Println(s1, s2, s3)
    	/*
    	s1为[100 3 5] 
    	s2为[100 3 5]
    	s3为[1 3 5]
    	s1和s2指向的还是同1个底层数组
    	copy的操作仅仅是将s1里面的元素,copy到s3里面,但引用了s3引用了1个新的底层数组
    	*/
    
    }
    

      

     切片数据删除元素

     Go中没有内置的方法,对切片中的元素进行删除操作;

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	//从切片中删除元素
    	s1 := []string{"齐国", "楚国", "美国", "日本", "燕国", "韩国", "赵国", "魏国", "秦国"}
    	//美国和日本不属于战国七雄,怎么把它删除掉?
    	fmt.Println(s1)
    	s1 = append(s1[:2], s1[4:]...)
    	fmt.Println(s1)
    
    }
    

      

    切片==比较

    slice中的数据真正存储在底层数组中,slice是引用数据类型不支持==比较,那我们如何对slice进行相等的比较呢?

    需要借助reflect包中的deepEqual方法。

    package main
    
    import (
    	"fmt"
    	"reflect"
    )
    func main() {
    	//在go中数组是支持比较的,因为它是值类型
    	a1 := [3]int{1, 2, 3}
    	a2 := [3]int{1, 2, 3}
    	s1 := []int{1, 2, 3}
    	s2 := []int{1, 2, 3}
    	fmt.Println(a1 == a2)
    	//在go中对2个slice进行比较需要借助refelect
    	fmt.Println(reflect.DeepEqual(s1, s2))
    
    }
    

      

    Go切片面试题

     面试题1

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    
    	a1 := [...]int{1, 3, 5} //数组
    	s1 := a1[:]             //切片
    	fmt.Println(s1, len(s1), cap(s1))
    	s1 = append(s1[:1], s1[2:]...)
    	fmt.Println(s1, len(s1), cap(s1))
    	fmt.Println(a1) //底层数组:[1 5 5]
    }
    
    /*
    每1个切片都会指向1个底层数组来帮这个切片存储数据(就就像  前端和数据库的关系),切片本身不保存数据值
    底层数组就是占用了1块连续的内存
    程序员在引用某底层数组的任意1个切片(前端)修改了底层数组(数据库)数据都会发生变化
    】
    */
    

      

     面试题2

    package main
    
    import "fmt"
    
    func main() {
    	s1 := make([]int, 5, 10)
    	//坑就在make()make创造的切片已经开辟内存了,所以此时s1=[0 0 0 0 0 0 ]
    	for i := 0; i < 10; i++ {
    		s1 = append(s1, i)
    	}
    	fmt.Println(s1) //[0 0 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
    
    }
    

      

    see also

     
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