概念

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(这是一种同构的数据结构);这种类型可以是任意的原始类型例如整型、字符串或者自定义类型。数组长度必须是一个常量表达式,并且必须是一个非负整数。数组长度也是数组类型的一部分,所以[5]int和[10]int是属于不同类型的。数组的编译时值初始化是按照数组顺序完成的(如下)。

注意事项 如果我们想让数组元素类型为任意类型的话可以使用空接口作为类型。当使用值时我们必须先做一个类型判断。

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。(数组以 0 开始在所有类 C 语言中是相似的)。元素的数目,也称为长度或者数组大小必须是固定的并且在声明该数组时就给出(编译时需要知道数组长度以便分配内存);数组长度最大为 2Gb。

声明的格式是:

例如:

在内存中的结构是:     

每个元素是一个整型值,当声明数组时所有的元素都会被自动初始化为默认值 0。

arr1 的长度是 5,索引范围从 0 到 len(arr1)-1

第一个元素是 arr1[0],第三个元素是 arr1[2];总体来说索引 i 代表的元素是 arr1[i],最后一个元素是 arr1[len(arr1)-1]

对索引项为 i 的数组元素赋值可以这么操作:arr[i] = value,所以数组是 可变的

只有有效的索引可以被使用,当使用等于或者大于 len(arr1) 的索引时:如果编译器可以检测到,会给出索引超限的提示信息;如果检测不到的话编译会通过而运行时会 panic:

由于索引的存在,遍历数组的方法自然就是使用 for 结构:

  • 通过 for 初始化数组项
  • 通过 for 打印数组元素
  • 通过 for 依次处理元素

数组常量

如果数组值已经提前知道了,那么可以通过 数组常量 的方法来初始化数组,而不用依次使用 []= 方法(所有的组成元素都有相同的常量语法)。

第一种变化:

注意 [5]int 可以从左边起开始忽略:[10]int {1, 2, 3} :这是一个有 10 个元素的数组,除了前三个元素外其他元素都为 0。

第二种变化:

... 可同样可以忽略,从技术上说它们其实变化成了切片。

第三种变化:key: value syntax

只有索引 3 和 4 被赋予实际的值,其他元素都被设置为空的字符串,所以输出结果为:

在这里数组长度同样可以写成 ... 或者直接忽略。

 

把一个大数组传递给函数会消耗很多内存。有两种方法可以避免这种现象:

  • 传递数组的指针
  • 使用数组的切片

切片

切片(slice)是对数组一个连续片段的引用(该数组我们称之为相关数组,通常是匿名的),所以切片是一个引用类型(因此更类似于 C/C++ 中的数组类型,或者 Python 中的 list 类型)。这个片段可以是整个数组,或者是由起始和终止索引标识的一些项的子集。需要注意的是,终止索引标识的项不包括在切片内。切片提供了一个相关数组的动态窗口。

切片是可索引的,并且可以由 len() 函数获取长度。

给定项的切片索引可能比相关数组的相同元素的索引小。和数组不同的是,切片的长度可以在运行时修改,最小为 0 最大为相关数组的长度:切片是一个 长度可变的数组

切片提供了计算容量的函数 cap() 可以测量切片最长可以达到多少:它等于切片的长度 + 数组除切片之外的长度。如果 s 是一个切片,cap(s) 就是从 s[0] 到数组末尾的数组长度。切片的长度永远不会超过它的容量,所以对于 切片 s 来说该不等式永远成立:0 <= len(s) <= cap(s)

多个切片如果表示同一个数组的片段,它们可以共享数据;因此一个切片和相关数组的其他切片是共享存储的,相反,不同的数组总是代表不同的存储。数组实际上是切片的构建块。

优点 因为切片是引用,所以它们不需要使用额外的内存并且比使用数组更有效率,所以在 Go 代码中 切片比数组更常用。

声明切片的格式是: var identifier []type(不需要说明长度)。

一个切片在未初始化之前默认为 nil,长度为 0。

切片的初始化格式是:var slice1 []type = arr1[start:end]

这表示 slice1 是由数组 arr1 从 start 索引到 end-1 索引之间的元素构成的子集(切分数组,start:end 被称为 slice 表达式)。所以 slice1[0] 就等于 arr1[start]。这可以在 arr1 被填充前就定义好。

如果某个人写:var slice1 []type = arr1[:] 那么 slice1 就等于完整的 arr1 数组(所以这种表示方式是 arr1[0:len(arr1)]的一种缩写)。另外一种表述方式是:slice1 = &arr1

arr1[2:] 和 arr1[2:len(arr1)] 相同,都包含了数组从第三个到最后的所有元素。

arr1[:3] 和 arr1[0:3] 相同,包含了从第一个到第三个元素(不包括第三个)。

如果你想去掉 slice1 的最后一个元素,只要 slice1 = slice1[:len(slice1)-1]

一个由数字 1、2、3 组成的切片可以这么生成:s := [3]int{1,2,3}[:] 甚至更简单的 s := []int{1,2,3}

s2 := s[:] 是用切片组成的切片,拥有相同的元素,但是仍然指向相同的相关数组。

一个切片 s 可以这样扩展到它的大小上限:s = s[:cap(s)],如果再扩大的话就会导致运行时错误

操作案例

一、数组

与其他大多数语言类似,Go语言的数组也是一个元素类型相同的定长的序列。

(1)数组的创建。

数组有3种创建方式:[length]Type 、[N]Type{value1, value2, … , valueN}、[…]Type{value1, value2, … , valueN} 如下:

结果:

[0 0 0 0 0]
[1 2 3 4 5]
[1 2 3 4 5]
[6 7 8 9 10]
[11 12 13 14 15]
[[1 0 0 0] [1 2 0 0] [1 2 3 0] [0 0 0 0]]

我们看数组 iarray1,只声明,并未赋值,Go语言帮我们自动赋值为0。再看 iarray2 和 iarray3 ,我们可以看到,Go语言的声明,可以表明类型,也可以不表明类型,var iarray3 = [5]int32{1, 2, 3, 4, 5} 也是完全没问题的。

(2)数组的容量和长度是一样的。cap() 函数和 len() 函数均输出数组的容量(即长度)。如:

输出都是5。

(3)使用:

二、切片

Go语言中,切片是长度可变、容量固定的相同的元素序列。Go语言的切片本质是一个数组。容量固定是因为数组的长度是固定的,切片的容量即隐藏数组的长度。长度可变指的是在数组长度的范围内可变。

(1)切片的创建。

切片的创建有4种方式:

1)make ( []Type ,length, capacity )

2)  make ( []Type, length)

3) []Type{}

4) []Type{value1 , value2 , … , valueN }

从3)、4)可见,创建切片跟创建数组唯一的区别在于 Type 前的“ [] ”中是否有数字,为空,则代表切片,否则则代表数组。因为切片是长度可变的。如下是创建切片的示例:

输出为:

[0 0 0 0 0]
[0 0 0 0 0 0 0 0 0]
[]
[1 2 3 4 5]

如上,创造了4个切片,3个空切片,一个有值的切片。

(2)切片与隐藏数组:

一个切片是一个隐藏数组的引用,并且对于该切片的切片也引用同一个数组。如下示例,创建了一个切片 slice0,并根据这个切片创建了2个切片 slice1 和 slice2:

输出为:

[a b c d e] [c d] [a b c]
[a b 8 d e] [8 d] [a b 8]
可见,切片slice0 、 slice1 和 slice2是同一个底层数组的引用,所以slice2改变了,其他两个都会变。

(3)遍历、修改切片:

如上,前三种循环使用了不同的for range循环,当for后面,range前面有2个元素时,第一个元素代表索引,第二个元素代表元素值,使用 “_” 则表示忽略,因为go语言中,未使用的值会导致编译错误。

只有一个元素时,该元素代表索引。

只有用索引才能修改元素。如在第一个遍历中,赋值ele为7,结果没有作用。因为在元素遍历中,ele是值传递,ele是该切片元素的副本,修改它不会影响原本值,而在第四个遍历——索引遍历中,修改的是该切片元素引用的值,所以可以修改。

结果为:

~~~~~~元素遍历~~~~~~
a b c d e
~~~~~~索引遍历~~~~~~
a b c d e
~~~~~~元素索引共同使用~~~~~~
aa bb cc dd ee
~~~~~~修改~~~~~~
[9 9 9 9 9]

(4)、追加、复制切片:

追加、复制切片,用的是内置函数append和copy,copy函数返回的是最后所复制的元素的数量。

(5)、内置函数append

内置函数append可以向一个切片后追加一个或多个同类型的其他值。如果追加的元素数量超过了原切片容量,那么最后返回的是一个全新数组中的全新切片。如果没有超过,那么最后返回的是原数组中的全新切片。无论如何,append对原切片无任何影响。如下示例:

如上,append方法用了2次,结果返回的结果完全不同,原因是第二次append方法追加的元素数量没有超过 slice 的容量。而无论怎样,原切片slice2都无影响。结果:

slice为:[1 2 3 4 5 6]
操作的切片:[1 2]
slice为:[1 2 50 60 5 6]
操作的切片:[1 2]

希望本文所述对大家的GO语言程序设计有所帮助。