因为数组的长度是固定的并且数组长度属于类型的一部分,所以数组有很多的局限性。 例如:

  1. func arraySum(x [3]int) int{
  2. sum := 0
  3. for _, v := range x{
  4. sum = sum + v
  5. }
  6. return sum
  7. }

这个求和函数只能接受[3]int类型,其他的都不支持。 再比如,

  1. a := [3]int{1, 2, 3}

数组a中已经有三个元素了,我们不能再继续往数组a中添加新元素了。

切片

切片的定义

切片(Slice)是一个拥有相同类型元素的可变长度的序列。它是基于数组类型做的一层封装。它非常灵活,支持自动扩容。
切片是一个引用类型,它的内部结构包含地址、长度和容量。切片一般用于快速地操作一块数据集合。
声明切片类型的基本语法如下:

  1. var name []T
  • name:表示变量名
  • T:表示切片中的元素类型

    1. func main() {
    2. // 声明切片类型
    3. var a []string //声明一个字符串切片
    4. var b = []int{} //声明一个整型切片并初始化
    5. var c = []bool{false, true} //声明一个布尔切片并初始化
    6. var d = []bool{false, true} //声明一个布尔切片并初始化
    7. fmt.Println(a) //[]
    8. fmt.Println(b) //[]
    9. fmt.Println(c) //[false true]
    10. fmt.Println(a == nil) //true
    11. fmt.Println(b == nil) //false
    12. fmt.Println(c == nil) //false
    13. // fmt.Println(c == d) //切片是引用类型,不支持直接比较,只能和nil比较
    14. }

    切片的长度和容量

    切片拥有自己的长度和容量,我们可以通过使用内置的len()函数求长度,使用内置的cap()函数求切片的容量。

    切片表达式

    切片表达式从字符串、数组、指向数组或切片的指针构造子字符串或切片。它有两种变体:一种指定low和high两个索引界限值的简单的形式,另一种是除了low和high索引界限值外还指定容量的完整的形式。

    简单切片表达式

    切片的底层就是一个数组,所以我们可以基于数组通过切片表达式得到切片。 切片表达式中的low和high表示一个索引范围(左包含,右不包含),也就是下面代码中从数组a中选出1<=索引值<4的元素组成切片s,得到的切片长度=high-low,容量等于得到的切片的底层数组的容量。

    1. func main() {
    2. a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    3. s := a[1:3] // s := a[low:high]
    4. fmt.Printf("s:%v len(s):%v cap(s):%v\n", s, len(s), cap(s))
    5. }

    输出
    s:[2 3] len(s):2 cap(s):4
    为了方便起见,可以省略切片表达式中的任何索引。省略了low则默认为0;省略了high则默认为切片操作数的长度:

    1. a[2:] // 等同于 a[2:len(a)]
    2. a[:3] // 等同于 a[0:3]
    3. a[:] // 等同于 a[0:len(a)]

    注意:
    对于数组或字符串,如果0 <= low <= high <= len(a),则索引合法,否则就会索引越界(out of range)。
    对切片再执行切片表达式时(切片再切片),high的上限边界是切片的容量cap(a),而不是长度。常量索引必须是非负的,并且可以用int类型的值表示;对于数组或常量字符串,常量索引也必须在有效范围内。如果low和high两个指标都是常数,它们必须满足low <= high。如果索引在运行时超出范围,就会发生运行时panic。

    1. func main() {
    2. a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    3. s := a[1:3] // s := a[low:high]
    4. fmt.Printf("s:%v len(s):%v cap(s):%v\n", s, len(s), cap(s))
    5. s2 := s[3:4] // 索引的上限是cap(s)而不是len(s)
    6. fmt.Printf("s2:%v len(s2):%v cap(s2):%v\n", s2, len(s2), cap(s2))
    7. }

    输出

    1. s:[2 3] len(s):2 cap(s):4
    2. s2:[5] len(s2):1 cap(s2):1

    完整切片表达式

    对于数组,指向数组的指针,或切片a(注意不能是字符串)支持完整切片表达式:

    1. a[low : high : max]

    上面的代码会构造与简单切片表达式a[low: high]相同类型、相同长度和元素的切片。另外,它会将得到的结果切片的容量设置为max-low。在完整切片表达式中只有第一个索引值(low)可以省略;它默认为0。

    1. func main() {
    2. a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
    3. t := a[1:3:5]
    4. fmt.Printf("t:%v len(t):%v cap(t):%v\n", t, len(t), cap(t))
    5. }

    输出结果:
    t:[2 3] len(t):2 cap(t):4
    完整切片表达式需要满足的条件是0 <= low <= high <= max <= cap(a),其他条件和简单切片表达式相同。

    使用make()函数构造切片

    我们上面都是基于数组来创建的切片,如果需要动态的创建一个切片,我们就需要使用内置的make()函数,格式如下:
    make([]T, size, cap)
    其中:

  • T:切片的元素类型

  • size:切片中元素的数量
  • cap:切片的容量

举个例子:

  1. func main() {
  2. a := make([]int, 2, 10)
  3. fmt.Println(a) //[0 0]
  4. fmt.Println(len(a)) //2
  5. fmt.Println(cap(a)) //10
  6. }

上面代码中a的内部存储空间已经分配了10个,但实际上只用了2个。 容量并不会影响当前元素的个数,所以len(a)返回2,cap(a)则返回该切片的容量。

切片的本质

切片的本质就是对底层数组的封装,它包含了三个信息:底层数组的指针、切片的长度(len)和切片的容量(cap)。
举个例子,现在有一个数组a := [8]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7},切片s1 := a[:5],相应示意图如下。image.png切片s2 := a[3:6],相应示意图如下:image.png

判断切片是否为空

要检查切片是否为空,请始终使用len(s) == 0来判断,而不应该使用s == nil来判断。

切片不能比较

切片之间是不能比较的,我们不能使用==操作符来判断两个切片是否含有全部相等元素。 切片唯一合法的比较操作是和nil比较。 一个nil值的切片并没有底层数组,一个nil值的切片的长度和容量都是0。但是我们不能说一个长度和容量都是0的切片一定是nil,例如下面的示例:

  1. var s1 []int //len(s1)=0;cap(s1)=0;s1==nil
  2. s2 := []int{} //len(s2)=0;cap(s2)=0;s2!=nil
  3. s3 := make([]int, 0) //len(s3)=0;cap(s3)=0;s3!=nil

切片的赋值拷贝

下面的代码中演示了拷贝前后两个变量共享底层数组,对一个切片的修改会影响另一个切片的内容,这点需要特别注意。

  1. func main() {
  2. s1 := make([]int, 3) //[0 0 0]
  3. s2 := s1 //将s1直接赋值给s2,s1和s2共用一个底层数组
  4. s2[0] = 100
  5. fmt.Println(s1) //[100 0 0]
  6. fmt.Println(s2) //[100 0 0]
  7. }

切片遍历

切片的遍历方式和数组是一致的,支持索引遍历和for range遍历。

  1. func main() {
  2. s := []int{1, 3, 5}
  3. for i := 0; i < len(s); i++ {
  4. fmt.Println(i, s[i])
  5. }
  6. for index, value := range s {
  7. fmt.Println(index, value)
  8. }
  9. }

append()方法为切片添加元素

Go语言的内建函数append()可以为切片动态添加元素。 可以一次添加一个元素,可以添加多个元素,也可以添加另一个切片中的元素(后面加…)。

  1. func main(){
  2. var s []int
  3. s = append(s, 1) // [1]
  4. s = append(s, 2, 3, 4) // [1 2 3 4]
  5. s2 := []int{5, 6, 7}
  6. s = append(s, s2...) // [1 2 3 4 5 6 7]
  7. }

注意:通过var声明的零值切片可以在append()函数直接使用,无需初始化。

  1. var s []int
  2. s = append(s, 1, 2, 3)

没有必要像下面的代码一样初始化一个切片再传入append()函数使用,

  1. s := []int{} // 没有必要初始化
  2. s = append(s, 1, 2, 3)
  3. var s = make([]int) // 没有必要初始化
  4. s = append(s, 1, 2, 3)

每个切片会指向一个底层数组,这个数组的容量够用就添加新增元素。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。
举个例子:

  1. func main() {
  2. //append()添加元素和切片扩容
  3. var numSlice []int
  4. for i := 0; i < 10; i++ {
  5. numSlice = append(numSlice, i)
  6. fmt.Printf("%v len:%d cap:%d ptr:%p\n", numSlice, len(numSlice), cap(numSlice), numSlice)
  7. }
  8. }

输出:

  1. [0] len:1 cap:1 ptr:0xc0000a8000
  2. [0 1] len:2 cap:2 ptr:0xc0000a8040
  3. [0 1 2] len:3 cap:4 ptr:0xc0000b2020
  4. [0 1 2 3] len:4 cap:4 ptr:0xc0000b2020
  5. [0 1 2 3 4] len:5 cap:8 ptr:0xc0000b6000
  6. [0 1 2 3 4 5] len:6 cap:8 ptr:0xc0000b6000
  7. [0 1 2 3 4 5 6] len:7 cap:8 ptr:0xc0000b6000
  8. [0 1 2 3 4 5 6 7] len:8 cap:8 ptr:0xc0000b6000
  9. [0 1 2 3 4 5 6 7 8] len:9 cap:16 ptr:0xc0000b8000
  10. [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] len:10 cap:16 ptr:0xc0000b8000

从上面的结果可以看出:

  1. append()函数将元素追加到切片的最后并返回该切片。
  2. 切片numSlice的容量按照1,2,4,8,16这样的规则自动进行扩容,每次扩容后都是扩容前的2倍。

append()函数还支持一次性追加多个元素。 例如:

  1. var citySlice []string
  2. // 追加一个元素
  3. citySlice = append(citySlice, "北京")
  4. // 追加多个元素
  5. citySlice = append(citySlice, "上海", "广州", "深圳")
  6. // 追加切片
  7. a := []string{"成都", "重庆"}
  8. citySlice = append(citySlice, a...)
  9. fmt.Println(citySlice) //[北京 上海 广州 深圳 成都 重庆]

使用copy()函数复制函数

首先我们来看一个问题:

  1. func main() {
  2. a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
  3. b := a
  4. fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5]
  5. fmt.Println(b) //[1 2 3 4 5]
  6. b[0] = 1000
  7. fmt.Println(a) //[1000 2 3 4 5]
  8. fmt.Println(b) //[1000 2 3 4 5]
  9. }

由于切片是引用类型,所以a和b其实都指向了同一块内存地址。修改b的同时a的值也会发生变化。
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:

  1. copy(destSlice, srcSlice []T)

其中:

  • srcSlice: 数据来源切片
  • destSlice: 目标切片

    从切片中删除元素

    Go语言中并没有删除切片元素的专用方法,我们可以使用切片本身的特性来删除元素。 代码如下:
    1. func main() {
    2. // 从切片中删除元素
    3. a := []int{30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37}
    4. // 要删除索引为2的元素
    5. a = append(a[:2], a[3:]...)
    6. fmt.Println(a) //[30 31 33 34 35 36 37]
    7. }
    总结一下就是:要从切片a中删除索引为index的元素,操作方法是a = append(a[:index], a[index+1:]...)