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golang中切片是啥

青灯夜游
青灯夜游原創
2022-11-24 19:36:302390瀏覽

在golang中,切片是對數組的一個連續片段的引用,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目的子集。 Go語言中切片的內部結構包含地址、大小和容量,切片一般用於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”,切的過程包含從哪裡開始(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。

golang中切片是啥

本教學操作環境:windows7系統、GO 1.18版本、Dell G3電腦。

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(因此更類似於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,也可以是起始和終止索引標識的一些項目的子集,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,切片一般用於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” ,切的過程包含從哪裡開始(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,如下圖所示。

golang中切片是啥
圖:切片結構與記憶體分配

從陣列或切片產生新的切片

#切片預設指向一段連續記憶體區域,可以是數組,也可以是切片本身。

從連續記憶體區域產生切片是常見的操作,格式如下:

slice [开始位置 : 结束位置]

語法說明如下:

  • slice:表示目標切片物件;

  • 開始位置:對應目標切片物件的索引;

  • #結束位置:對應目標切片的結束索引。

從陣列產生切片,程式碼如下:

var a  = [3]int{1, 2, 3}
fmt.Println(a, a[1:2])

其中a 是一個擁有3 個整數元素的陣列,被初始化為數值1 到3,使用a [1:2] 可以產生一個新的切片,程式碼運行結果如下:

[1 2 3]  [2]

其中[2] 就是a[1:2] 切片操作的結果。

從陣列或切片產生新的切片擁有以下特性:

  • 取出的元素數量為:結束位置- 開始位置;

  • 取出元素不包含結束位置對應的索引,切片最後一個元素使用slice[len(slice)] 取得;

  • 當缺省開始位置時,表示從連續區域開頭到結束位置;

  • 當預設結束位置時,表示從開始位置到整個連續區域末端;

  • ##兩者同時缺省時,與切片本身等效;

  • 兩者同時為0 時,等效於空切片,一般用於切片復位。

根據索引位置取切片slice 元素值時,取值範圍是(0~len(slice)-1),超界會報運行時錯誤,產生切片時,結束位置可以填寫len(slice) 但不會報錯。 【相關推薦:

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下面透過實例來熟悉切片的特性。

1) 從指定範圍中產生切片

切片和陣列密不可分,如果將陣列理解為一棟辦公大樓,那麼切片就是把不同的連續樓層出租給使用者,出租的過程需要選擇開始樓層和結束樓層,這個過程就會產生切片,範例程式碼如下:

var highRiseBuilding [30]int
for i := 0; i < 30; i++ {
        highRiseBuilding[i] = i + 1
}
// 区间
fmt.Println(highRiseBuilding[10:15])
// 中间到尾部的所有元素
fmt.Println(highRiseBuilding[20:])
// 开头到中间指定位置的所有元素
fmt.Println(highRiseBuilding[:2])

程式碼輸出如下:

golang中切片是啥

程式碼中建構了一個30 層的高層建築,數組的元素值從1 到30,分別代表不同的獨立樓層,輸出的結果是不同的租售方案。

程式碼說明如下:

  • 第 8 行,嘗試出租一個區間樓層。

  • 第 11 行,出租 20 層以上。

  • 第 14 行,出租 2 層以下,一般是商用鋪面。

切片有點像C語言裡的指針,指針可以做運算,但代價是記憶體操作越界,切片在指針的基礎上增加了大小,約束了切片對應的記憶體區域,切片使用中無法對切片內部的位址和大小進行手動調整,因此切片比指針更安全、更強大。

2) 表示原有的切片

產生切片的格式中,當開始和結束位置都被忽略時,產生的切片將表示和原始切片一致的切片,並且產生的切片與原始切片在資料內容上也是一致的,程式碼如下:

a := []int{1, 2, 3}
fmt.Println(a[:])

a 是一个拥有 3 个元素的切片,将 a 切片使用 a[:] 进行操作后,得到的切片与 a 切片一致,代码输出如下:

golang中切片是啥

3) 重置切片,清空拥有的元素

把切片的开始和结束位置都设为 0 时,生成的切片将变空,代码如下:

a := []int{1, 2, 3}
fmt.Println(a[0:0])

代码输出如下:

golang中切片是啥

直接声明新的切片

除了可以从原有的数组或者切片中生成切片外,也可以声明一个新的切片,每一种类型都可以拥有其切片类型,表示多个相同类型元素的连续集合,因此切片类型也可以被声明,切片类型声明格式如下:

var name []Type

其中 name 表示切片的变量名,Type 表示切片对应的元素类型。

下面代码展示了切片声明的使用过程:

// 声明字符串切片
var strList []string
// 声明整型切片
var numList []int
// 声明一个空切片
var numListEmpty = []int{}
// 输出3个切片
fmt.Println(strList, numList, numListEmpty)
// 输出3个切片大小
fmt.Println(len(strList), len(numList), len(numListEmpty))
// 切片判定空的结果
fmt.Println(strList == nil)
fmt.Println(numList == nil)
fmt.Println(numListEmpty == nil)

代码输出结果:

golang中切片是啥

代码说明如下:

  • 第 2 行,声明一个字符串切片,切片中拥有多个字符串。

  • 第 5 行,声明一个整型切片,切片中拥有多个整型数值。

  • 第 8 行,将 numListEmpty 声明为一个整型切片,本来会在{}中填充切片的初始化元素,这里没有填充,所以切片是空的,但是此时的 numListEmpty 已经被分配了内存,只是还没有元素。

  • 第 11 行,切片均没有任何元素,3 个切片输出元素内容均为空。

  • 第 14 行,没有对切片进行任何操作,strList 和 numList 没有指向任何数组或者其他切片。

  • 第 17 行和第 18 行,声明但未使用的切片的默认值是 nil,strList 和 numList 也是 nil,所以和 nil 比较的结果是 true。

  • 第 19 行,numListEmpty 已经被分配到了内存,但没有元素,因此和 nil 比较时是 false。

切片是动态结构,只能与 nil 判定相等,不能互相判定相等。声明新的切片后,可以使用 append() 函数向切片中添加元素。

使用 make() 函数构造切片

如果需要动态地创建一个切片,可以使用 make() 内建函数,格式如下:

make( []Type, size, cap )

其中 Type 是指切片的元素类型,size 指的是为这个类型分配多少个元素,cap 为预分配的元素数量,这个值设定后不影响 size,只是能提前分配空间,降低多次分配空间造成的性能问题。

示例如下:

a := make([]int, 2)
b := make([]int, 2, 10)

fmt.Println(a, b)
fmt.Println(len(a), len(b))

代码输出如下:

golang中切片是啥

其中 a 和 b 均是预分配 2 个元素的切片,只是 b 的内部存储空间已经分配了 10 个,但实际使用了 2 个元素。

容量不会影响当前的元素个数,因此 a 和 b 取 len 都是 2。

温馨提示

使用 make() 函数生成的切片一定发生了内存分配操作,但给定开始与结束位置(包括切片复位)的切片只是将新的切片结构指向已经分配好的内存区域,设定开始与结束位置,不会发生内存分配操作。

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