认真一点学 Go:8. 内置集合 - 切片

收录于 《Go 基础系列》,作者:潇洒哥老苗。

学到什么

  1. 什么是切片?

  2. 如何创建切片?

  3. 如何获取切片长度和容量?

  4. 切片和数组的关系?

  5. 操作切片具体元素?

  6. 切片元素如何追加和移除?

  7. 切片是引用类型还是值类型?

  8. 如何拷贝切片?

  9. 如何创建多维切片?

  10. 切片字符串是啥?

概念

在学习切片之前请先将上篇文章《内置集合 - 数组》搞明白。

切片使用起来类似长度可变的数组,不像数组长度是固定的。但切片的底层使用的还是数组,切片只是保存了对数组的引用,帮着管理数组,实现可变的效果。

声明

格式: var 切片名称 []数据类型

和数组声明的区别是,是否指明了长度,没有长度则为切片。


var nums []int

注:切片未初始化默认为 nil ,长度为 0 。如果清空切片可以赋值 nil,例: nums = nil

初始化

1. make 函数

使用 make 函数初始化切片,容量(马上有讲)参数可以省略,省略后长度和容量相等,格式如下:


切片名称 := make([]数据类型,长度,容量)

示例:


// 长度为 2,容量为 5

nums := make([]int, 2, 5)

下图是示例代码的原理图,下来深层了解切片。

认真一点学 Go:8. 内置集合 - 切片

蓝色区域为切片的结构,它包含数组的指针(ptr)、切片长度(len)和切片容量(cap)。

  • ptr:数组指针,保存数组的内存地址,指向数组的具体索引。

  • len:切片的长度,可以使用 len(nums) 函数获取,表示从指针对应的索引位置开始所使用的长度。

  • cap:切片的容量,可以使用 cap(nums) 函数获取,表示引用数组的长度。

黄色区域为切片底层引用的数组,数组的长度就是切片的容量。

2. 初始化具体值


nums := []int{1, 2, 3}

初始化了一个长度为 3 的切片,此时容量也为3。

操作具体元素

切片中元素的具体操作和数组的方式是一样的。如果获取元素时超出切片长度,即使没有超出容量,编译器也会报错。


nums := []int{1, 2, 3}

// 设置索引 1 的元素为 4

nums[1] = 4

fmt.Println(nums[1])

// 输出

4

获取子集

定义了一个切片或数组后,可以获取其中的一部分,即子集。

格式: 切片或数组[开始索引:结束索引]

获取从“开始索引”到“结束索引”的子集,包含开始索引,但不包含结束索引。如果是数组获取子集后,类型会转化为切片类型。


// 切片

nums := []int{1, 2, 3, 4, 5}

// 获取切片子集

nums1 := nums[2:4]   // []int{3, 4}

// 数组

arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}

// nums2 为切片类型

nums2 := arr[2:4]    // []int{3, 4}

省略索引

“开始索引”和“结束索引”都可以省略。

  • 开始索引省略,表示子集从索引 0 开始到结束索引。

  • 结束索引省略,表示子集从开始索引到最后结束。

  • 都省略,如果是切片两者一样,如果是数组会转化为切片类型。


nums := []int{1, 2, 3, 4, 5}

// 开始索引省略

nums1 := nums[:3] // []int{1, 2, 3}

// 结束索引省略

nums2 := nums[2:] // []int{3, 4, 5}

// nums3 和 nums 相同

// 等价于:nums3 := nums

nums3 := nums[:]

如果代码中 nums 为数组,那 nums[:] 会将数组转化为切片。下来看看以上代码的原理图,这样会加深理解。

认真一点学 Go:8. 内置集合 - 切片

从图中可以看出所有的切片都指向同一个数组,这也说明了切片是一个引用类型,它在传递时不会进行拷贝。

追加和移除元素

往切片中追加元素,使用到 append 函数,此函数只能追加到切片末尾。


// collection/slice-append.go

nums := []int{1, 2, 3}

nums = append(nums, 2)

nums = append(nums, 4, 5)

fmt.Println(nums)

// 输出

[1 2 3 2 4 5]

如果想追加到切片开头,没有原生的函数,使用 append 变向的实现,这种方式其实就是合并两个切片。


// collection/slice-append-front.go

nums := []int{1, 2, 3}

// ... 三个点表示将切片元素展开传递给函数

nums = append([]int{4}, nums...)

fmt.Println(nums)

// 输出

[4 1 2 3]

如何移除某个元素呢,使用切片子集和 append 函数变向实现。


// collection/slice-append-remove.go

nums := []int{1, 2, 3, 4, 5}

// 移除索引为 2 的元素值 3

nums = append(nums[:2], nums[3:]...)

fmt.Println(nums)

// 输出

[1 2 4 5]

切片拷贝

1. copy 函数

从上面了解到切片是一个引用类型,因此不能像数组一样直接赋值给一个新变量就会产生拷贝。下来使用 copy 函数完成切片的拷贝。


// collection/slice-copy-1.go

// 将 nums 拷贝到 numsCopy 

nums := []int{1, 2, 3}

numsCopy := make([]int, 3)

copy(numsCopy, nums)

// 修改了 numsCopy,不会对 nums 产生影响

numsCopy[0] = 2

fmt.Println("nums:", nums)

fmt.Println("numsCopy:", numsCopy)

// 输出

nums: [1 2 3]

numsCopy: [2 2 3]

numsCopy 长度可以小于或大于 nums 的长度,如果小于就会拷贝nums 前面一部分,大于会保留 numsCopy 后面一部分。


// collection/slice-copy-2.go

// numsCopy 长度小于 nums

nums := []int{1, 2, 3}

numsCopy := make([]int, 2)

// 前面两个元素 1 和 2 被复制

copy(numsCopy, nums)

fmt.Println("numsCopy(小于):", numsCopy)

// numsCopy 长度大于 nums

numsCopy = []int{4, 5, 6, 7}

// 4,5,6 会被覆盖,保留 7

copy(numsCopy, nums)

fmt.Println("numsCopy(大于):", numsCopy)

// 输出

numsCopy(小于): [1 2]

numsCopy(大于): [1 2 3 7]

2. “长度 > 容量”触发拷贝

使用 append 函数给切片追加元素时,如果追加的长度大于切片的容量时,切片的底层数组空间则重新开辟一块比原来大的地方,并把原来的数组值拷贝一份。

认真一点学 Go:8. 内置集合 - 切片

注解:

  • 图中”新数组“两个位置就是切片长度大于容量的时刻,这两个时刻会自动开辟新数组,与原来的数组没有任何关联,只是把值拷贝了一份。

  • 图中创建”新数组“时,容量的大小是原来的 2 倍,但这不是一成不变的,不同情况算法也会不一样,想要了解清楚我推荐一篇文章《深度解密Go语言之Slice》。

多维切片

这块和多维数组是类似的,唯一的不同点是切片没有指明长度,举个例子:


// 声明二维切片

var mult [][]int

// 初始化二维切片

students := [][]int{

    {2, 2, 0},

    {2, 2, 2},

    {2, 1, 2},

    {2, 2, 2},

}

注:如果想创建三维切片、四维切片,只要和多维数组类比就行。

切片字符串

这个是啥呢?是字符串可以使用上面的子集用法,来获取字符串中的一部分。


str := "I'm laomiao."

fmt.Println(str[4:7])

// 输出

lao

总结

本篇围绕”切片“进行了重点讲解,在实际开发中也常常被使用,所以一定要掌握清楚。文中没有写明如何遍历切片,是因为它和数组的使用是一样的,如果不懂,请翻阅上篇文章。

本作品采用《CC 协议》,转载必须注明作者和本文链接
潇洒哥老苗
讨论数量: 7

请问那些插图是怎么生成的呀

3个月前 评论
3个月前 评论
如梦又似幻 3个月前

楼主的切片讲的太棒了,尤其是插图描述指针地址这快的内容;
我的列子刚好能论证楼主插图描述的指针地址关系:

    num := [5]int{1, 24, 23, 22, 412}
    fmt.Printf("%p \n", &num)

    num2 := num[:3]
    fmt.Printf("%p \n", num2)
    fmt.Println(len(num2), cap(num2), num2)

    // 输出结果: &num 的指针地址和 num2 的切片指针地址一致
     0xc0000ac060 
     0xc0000ac060 
     3 5 [1 24 23]
2个月前 评论

之前看其他博主关于切片的教程文章,看完且 coding 后还是感觉似懂非懂; 今天楼主的文章,让我的知识点顿时清晰明了, 感谢

2个月前 评论
潇洒哥老苗 (楼主) 2个月前

切片使用起来类似长度可变的数组,不像数组长度是固定的。但切片的底层使用的还是数组,切片只是保存了对数组的引用,帮着管理数组,实现可变的效果。

光这句话就十分精炼

2个月前 评论

讨论应以学习和精进为目的。请勿发布不友善或者负能量的内容,与人为善,比聪明更重要!