數(shù)組

go開發(fā)者在日常的工作中slice算是用的比較多的了，在介紹slice之前，我們先了解下數(shù)組，數(shù)組相信大家都不陌生，數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，它在內(nèi)存中是連續(xù)的。以一個(gè)存了10個(gè)數(shù)字的數(shù)組為例來(lái)說(shuō)：

a:=[10]int{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}

它在內(nèi)存中大概是這樣的：

得益于連續(xù)性，所以數(shù)組的特點(diǎn)就是：

• 大小固定
• 訪問快，復(fù)雜度為O(1)；
• 插入和刪除元素因?yàn)橐苿?dòng)元素，所以相比查詢會(huì)慢。 當(dāng)我們要訪問一個(gè)越界的元素的元素時(shí)，go甚至編輯都不通過(guò)：

a := [10]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
fmt.Println(a[10])
// invalid array index 10 (out of bounds for 10-element array)

切片

相比數(shù)組，go的slice（切片）要相對(duì)靈活些，比較大的不同點(diǎn)就是slice的長(zhǎng)度可以不固定，創(chuàng)建的時(shí)候不用指明長(zhǎng)度，在go中slice是一種設(shè)計(jì)過(guò)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

type slice struct {
   array unsafe.Pointer //指針
   len   int //長(zhǎng)度
   cap   int //容量
}

slice的底層其實(shí)還是數(shù)組，通過(guò)指針指向它底層的數(shù)組，len是slice的長(zhǎng)度，cap是slice的容量，slice添加元素時(shí)，且cap容量不足時(shí)，會(huì)根據(jù)策略擴(kuò)容。

切片的創(chuàng)建

直接聲明

var s []int

通過(guò)直接聲明的slice，它是個(gè)nil slice，它的長(zhǎng)度和容量都是0，且不指向任何底層數(shù)組，nil切片和空切片是不一樣的，接下來(lái)會(huì)介紹。

new方式初始化

s:=*new([]int) 

new的方式和直接聲明的方式區(qū)別不大，最終產(chǎn)出的都是一個(gè)nil的slice。

字面量

s1 := []int{0, 1, 2}
s2 := []int{0, 1, 2, 4: 4}
s3 := []int{0, 1, 2, 4: 4, 5, 6, 9: 9}
fmt.Println(s1, len(s1), cap(s1)) //[0 1 2] 3 3
fmt.Println(s2, len(s2), cap(s2)) //[0 1 2 0 4] 5 5
fmt.Println(s3, len(s3), cap(s3)) //[0 1 2 0 4 5 6 0 0 9] 10 10

字面量創(chuàng)建的slice，默認(rèn)長(zhǎng)度和容量是相等的，需要注意的是如果我們單獨(dú)指明了某個(gè)索引的值，那么在這個(gè)索引值前面的元素如果未聲明的話，就會(huì)是slice的類型的默認(rèn)值。

make方式

s := make([]int, 5, 6)
fmt.Println(s, len(s), cap(s)) //[0 0 0 0 0] 5 6

通過(guò)make可以指定slice的長(zhǎng)度和容量。

截取方式

切片可以從數(shù)組或者其他切片中截取獲得，這時(shí)新的切片會(huì)和老的數(shù)組或切片共享一個(gè)底層數(shù)組，不管誰(shuí)修改了數(shù)據(jù)，都會(huì)影響到底層的數(shù)組，但是如果新的切片發(fā)生了擴(kuò)容，那么底層的數(shù)組就不是同一個(gè)。

s[:]

a := []int{0, 1, 2, 3, 4}
b := a[:]
fmt.Println(b, len(b), cap(b)) //[0 1 2 3 4] 5 5

通過(guò): 獲取 [0,len(a)-1]的切片，等同于整個(gè)切片的引用。

s[i:]

a := []int{0, 1, 2, 3, 4}
b := a[1:]
fmt.Println(b, len(b), cap(b)) //[1 2 3 4] 4 4

通過(guò)指定切片的開始位置來(lái)獲取切片，它是左閉的包含左邊的元素，此時(shí)它的容量cap(b)=cap(a)-i。這里要注意界限問題，a[5:]的話，相當(dāng)于走到數(shù)組的尾巴處，什么元素也沒了，此時(shí)就是個(gè)空切片，但是如果你用a[6:]的話，那么就會(huì)報(bào)錯(cuò)，超出了數(shù)組的界限。

a := []int{0, 1, 2, 3, 4}
b := a[5:] //[]
c := a[6:] //runtime error: slice bounds out of range [6:5]

c雖然報(bào)錯(cuò)了，但是它只是運(yùn)行時(shí)報(bào)錯(cuò)，編譯還是能通過(guò)的。

s[:j]

a := []int{0, 1, 2, 3, 4}
b := a[:4]
fmt.Println(b, len(b), cap(b)) //[0 1 2 3] 4 5

獲取[0-j)的數(shù)據(jù)，注意右邊是開區(qū)間，不包含j，同時(shí)它的cap和j沒關(guān)系，始終是cap(b) = cap(a)，同樣注意不要越界。

s[i:j]

a := []int{0, 1, 2, 3, 4}
b := a[2:4]
fmt.Println(b, len(b), cap(b)) //[2 3] 2 3

獲取[i-j)的數(shù)據(jù)，注意右邊是開區(qū)間，不包含j，它的cap(b) = cap(a)-i。

s[i:j:x]

a := []int{0, 1, 2, 3, 4}
b := a[1:2:3]
fmt.Println(b, len(b), cap(b)) //[1] 1 2

通過(guò)上面的例子，我們可以發(fā)現(xiàn)切片b的cap其實(shí)和j沒什么關(guān)系，和i存在關(guān)聯(lián)，不管j是什么，始終是cap(b)=cap(a)-i，x的出現(xiàn)可以修改b的容量，當(dāng)我們?cè)O(shè)置x后，cap(b) = x-i而不再是cap(a)-i了。

看個(gè)例子

s0 := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
s1 := s0[3:6] //[3 4 5] 3 7

s1是對(duì)s0的切片，所以它們大概是這樣：

s2 := s1[1:3:4]

這時(shí)指定個(gè)s2，s2是對(duì)s1的切片，并且s2的len=2，cap=3，所以大概長(zhǎng)這樣：

s1[1] = 40
fmt.Println(s0, s1, s2)// [0 1 2 3 40 5 6 7 8 9] [3 40 5] [40 5]

這時(shí)把s1[1]修改成40，因?yàn)闆]有涉及到擴(kuò)容，s0、s1、s2重疊部分都指向同一個(gè)底層數(shù)組，所以最終發(fā)現(xiàn)s0、s2對(duì)應(yīng)的位置都變成了40。

s2 = append(s2, 10)
fmt.Println(s2, len(s2), cap(s2)) //[40 5 10] 3 3

再向s2中添加一個(gè)元素，因?yàn)閟2還有一個(gè)空間，所以不用發(fā)生擴(kuò)容。

s2 = append(s2, 11)
fmt.Println(s2, len(s2), cap(s2)) //[40 5 10 11] 4 6

繼續(xù)向s2中添加一個(gè)元素，此時(shí)s2已經(jīng)沒有空間了，所以會(huì)觸發(fā)擴(kuò)容，擴(kuò)容后指向一個(gè)新的底層數(shù)據(jù)，和原來(lái)的底層數(shù)組解耦了。

此時(shí)無(wú)論怎么修改s2都不會(huì)影響到s1和s2。

切片的擴(kuò)容

slice的擴(kuò)容主要通過(guò)growslice函數(shù)上來(lái)處理的：

func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
    ....
    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
            }
        }
    }
    ....
    return slice{p, old.len, newcap}
}

入?yún)⒄f(shuō)明下：

• et是slice的類型。
• old是老的slice。
• cap是擴(kuò)容后的最低容量，比如原來(lái)是4，append加了一個(gè)，那么cap就是5。 所以上面的代碼解釋為：
• 如果擴(kuò)容后的最低容量大于老的slice的容量的2倍，那么新的容量等于擴(kuò)容后的最低容量。
• 如果老的slice的長(zhǎng)度小于1024，那么新的容量就是老的slice的容量的2倍
• 如果老的slice的長(zhǎng)度大于等于1024，那么新的容量就等于老的容量不停的1.25倍，直至大于擴(kuò)容后的最低容量。 這里需要說(shuō)明下關(guān)于slice的擴(kuò)容網(wǎng)上很多文章都說(shuō)小于1024翻倍擴(kuò)容，大于1024每次1.25倍擴(kuò)容，其實(shí)就是基于這段代碼，但其實(shí)這不全對(duì)，我們來(lái)看個(gè)例子：

a := []int{1, 2}
fmt.Println(len(a), cap(a)) //2 2
a = append(a, 2, 3, 4)
fmt.Println(len(a), cap(a)) // 5 6

按照規(guī)則1，這時(shí)的cap應(yīng)該是5，結(jié)果是6。

a := make([]int, 1280, 1280)
fmt.Println(len(a), cap(a)) //1280 1280
a = append(a, 1)
fmt.Println(len(a), cap(a), 1280*1.25) //1281 1696 1600

按照規(guī)則3，這時(shí)的cap應(yīng)該是原來(lái)的1.25倍，即1600，結(jié)果是1696。

內(nèi)存對(duì)齊

其實(shí)上面兩個(gè)擴(kuò)容，只能說(shuō)不是最終的結(jié)果，go還會(huì)做一些內(nèi)存對(duì)齊的優(yōu)化，通過(guò)內(nèi)存對(duì)齊可以提升讀取的效率。

// 內(nèi)存對(duì)齊
capmem, overflow = math.MulUintptr(et.size, uintptr(newcap))
capmem = roundupsize(capmem)
newcap = int(capmem / et.size)

空切片和nil切片

空切片：slice的指針不為空，len和cap都是0
nil切片：slice的指針不指向任何地址即array=0，len和cap都是0

空切片雖然地址不為空，但是這個(gè)地址也不代表任何底層數(shù)組的地址，空切片在初始化的時(shí)候會(huì)指向一個(gè)叫做zerobase的地址，

var zerobase uintptr
if size == 0 {
      return unsafe.Pointer(&zerobase)
}

所有空切片的地址都是一樣的。

var a1 []int
a2:=*new([]int)
a3:=make([]int,0)
a4:=[]int{}

fmt.Println(*(*[3]int)(unsafe.Pointer(&a1))) //[0 0 0]
fmt.Println(*(*[3]int)(unsafe.Pointer(&a2))) //[0 0 0]
fmt.Println(*(*[3]int)(unsafe.Pointer(&a3))) //[824634101440 0 0]
fmt.Println(*(*[3]int)(unsafe.Pointer(&a4))) //[824634101440 0 0]

數(shù)組是值傳遞，切片是引用傳遞？

func main() {
   array := [10]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
   slice := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
   changeArray(array)
   fmt.Println(array) //[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
   changeSlice(slice)
   fmt.Println(slice) //[1 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
}

func changeArray(a [10]int) {
   a[0] = 1
}

func changeSlice(a []int) {
   a[0] = 1
}

• 定義一個(gè)數(shù)組和一個(gè)切片
• 通過(guò)changeArray改變數(shù)組下標(biāo)為0的值
• 通過(guò)changeSlice改變切片下標(biāo)為0的值
• 原數(shù)組值未被修改，原切片的值已經(jīng)被修改 這個(gè)表象看起來(lái)像是slice是指針傳遞似的，但是如果我們這樣呢：

func main() {
   slice := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
   changeSlice(slice)//[0 1 2 3 4 5 6 7 8 9]
}
func changeSlice(a []int) {
   a = append(a, 99)
}

會(huì)發(fā)現(xiàn)原slice的值并沒有被改變，這是因?yàn)槲覀冇昧薬ppend，append之后，原slice的容量已經(jīng)不夠了，這時(shí)候會(huì)copy出一個(gè)新的數(shù)組。其實(shí)go的函數(shù)參數(shù)傳遞，只有值傳遞，沒有引用傳遞，當(dāng)slice的底層數(shù)據(jù)沒有改變的時(shí)候，怎么修改都會(huì)影響原底層數(shù)組，當(dāng)slice發(fā)生擴(kuò)容時(shí)，擴(kuò)容后就是新的數(shù)組，那么怎么修改這個(gè)新的數(shù)組都不會(huì)影響原來(lái)的數(shù)組。

數(shù)組和slice能不能比較

只有長(zhǎng)度相同，類型也相同的數(shù)組才能比較

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

a:=[2]int{1,2}
b:=[3]int{1,2,3}
fmt.Println(a==b) //invalid operation: a == b (mismatched types [2]int and [3]int)

a:=[2]int{1,2}
b:=[2]int8{1,2}
fmt.Println(a==b) //invalid operation: a == b (mismatched types [2]int and [2]int8)

slice只能和nil做比較，其余的都不能比較

a:=[]int{1,2}
b:=[]int{1,2}
fmt.Println(a==b)//invalid operation: a == b (slice can only be compared to nil)

但是需要注意的是，兩個(gè)都是nil的slice也不能進(jìn)行比較，它只能和nil對(duì)比，這里的nil是真真實(shí)實(shí)的nil。

var a []int
var b []int
fmt.Println(a == b) //invalid operation: a == b (slice can only be compared to nil)
fmt.Println(a == nil) //true

到此這篇關(guān)于golang之?dāng)?shù)組切片的具體用法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)golang 數(shù)組切片內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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