# 数组以及切片 \[TOC] ## 1. Arrays golang数组与基本静态语言的数组一致，由于golang是强类型的语言，所以数组元素必须类型相同。数组的基本声明方式如下： ### 1.1 数组声明 * 定长数组 使用`var arr [n]T` 进行声明长度为n, 类型为T的数组对象，采用这种方式进行声明，每个元素根据数组类型赋予相应的初始值，例如int初值为0 也可以在声明时向数组赋予初始值，`a := [3]int{1, 3, 6}` ,可以不全赋值，其余位置会被默认值填充 ```go // 初始值测试 package main import ( "fmt" "reflect" ) func main() { var a [3]int //int array with length 3 var ( b [3]float32 c [3]float64 d [3]string e [3]bool f [3]byte g [3]rune h [3]complex64 i [3]int8 ) fmt.Println(reflect.ValueOf(a[0]).Kind(), a, reflect.ValueOf(b[0]).Kind(), b, reflect.ValueOf(c[0]).Kind(), c, reflect.ValueOf(d[0]).Kind(), d, reflect.ValueOf(e[0]).Kind(), e, reflect.ValueOf(f[0]).Kind(), f, reflect.ValueOf(g[0]).Kind(), g, reflect.ValueOf(h[0]).Kind(), h, reflect.ValueOf(i[0]).Kind(), i) } int [0 0 0] float32 [0 0 0] float64 [0 0 0] string [ ] bool [false false false] uint8 [0 0 0] int32 [0 0 0] complex64 [(0+0i) (0+0i) (0+0i)] int8 [0 0 0] ``` * 自定长度数组 可以使用`[...]T{.., .., }` 进行数组的声明，编译器会自动根据给定元素给数组确定长度 但是后面必须跟上数组元素的声明，不可以不指定元素 ```go func main() { a := [...]int{1, 2, 1e3, 2e4} // ... makes the compiler determine the length fmt.Println(a) } ``` **注意数组长度也是数组类型的一部分**，对于强类型语言来说，不同长度的数组不属于同一类型，所以将不同长度的数组进行赋值是不被允许的 ### 1.2. 数组以值传递 golang中的数组是`value type`而不是`reference type` ,也就是说，进行数组间的相互赋值时，使用的不是同一个内存空间，开辟了另一个内存空间用以存放新的数组，所以改变新的数组中元素并不会改变原数组的值，也就是说，使用的是深复制。 所以数组作为参数进行传递时，也是按值传递，不会改变原数组的元素。 ```go func changeLocal(num [5]int) { num[0] = 55 fmt.Println("inside function ", num) } func main() { num := [...]int{5, 6, 7, 8, 8} fmt.Println("before passing to function ", num) changeLocal(num) //num is passed by value fmt.Println("after passing to function ", num) } ``` 关于数组的长度可以使用`len()`函数求取 ## 2. 可迭代对象的遍历 对于数组等可迭代对象，可以使用基本的for循环进行，也可以使用`range` 函数，进行迭代，每次迭代包含`index， value`两个值进行使用,如果需要忽略index可以使用空白操作符，忽略value可以只进行index的赋值 ```go for i, v := range list { fmt.Println(i, v) } ``` ## 3. 切片 数组虽然已经足够灵活，但是必须是确定长度，不支持变长操作。切片类型是基于数组的一个顶层`wrapper` ,切片本身并不存放任何数据，他们只是某些已经存在的数组的引用 ### 3.1 切片声明 ```go a := [5]int{1, 2, 67, 76, 88} var b []int = a[1:4] // 1, 2, 67 a := [5]int{76, 77, 78, 79, 80} var b = a[1:4] //creates a slice from a[1] to a[3] fmt.Println(b[1:4], b) // 注意此处slice的len为3，cap为4，不可以用[]访问，但是可以使用[:]格式进行访问， ``` 切片的类型用不需要长度的`[]int`表示，对于数组的`[:]` 操作，与python用法一致，但是不允许负值操作，而且不允许倒序操作，而且最多只接受两个参数，同样，包含下界不包含上界。 **使用`make()` 函数声明切片** ```go func make([]T, len, cap int) []T ``` 用于生成一个切片，传入的是类型，容量以及长度，值采用默认值填充。 ### 3.2 切片机制 切片不拥有任何数据，只是作为底层数组的引用，所以基于切片的数据修改，会直接反映在底层数组对象上。所以公用同一个底层数组的切片，如果对其进行更改，会映射到每一个切片上去。 ```go numa := [3]int{78, 79 ,80} nums1 := numa[:] //creates a slice which contains all elements of the array nums2 := numa[:] fmt.Println("array before change 1",numa) nums1[0] = 100 fmt.Println("array after modification to slice nums1", numa) nums2[1] = 101 fmt.Println("array after modification to slice nums2", numa) ``` **长度与容量：** 切片的长度使用`len（）`函数，表示的是切片可表示的元素的数量；切片的容量是从切片开始位置到数组最后一个元素的长度。 一个切片可以被重新切片，并且增长到其容量，如果超出范围会抛出运行时错误。 ```go fruitarray := [...]string{"apple", "orange", "grape", "mango", "water melon", "pine apple", "chikoo"} fruitslice := fruitarray[1:3] fmt.Printf("length of slice %d capacity %d\n", len(fruitslice), cap(fruitslice)) //length of is 2 and capacity is 6 fruitslice = fruitslice[:cap(fruitslice)] //re-slicing furitslice till its capacity fmt.Println("After re-slicing length is",len(fruitslice), "and capacity is",cap(fruitslice)) // 6, 6 ``` **结构特征** slices可以被表示为一个结构体 ```go type slice struct { Length int Capacity int ZerothElement *byte // 头指针 } ``` 一个切片包含了长度，容量，以及指向数组第一个元素的指针，但一个切片传作为参数传递时，虽然是按值传递，但是指针变量仍然会指向同一个底层数组。所以使用切片进行参数传递时，内部的改变会影响到函数外部. ### 3.3 基本操作 * `Append()` ```go func append([]T, x ...T) []T // 用于动态扩充一个切片，参数x ...T表示接受多个类型为T的值作为参数，可变长参数 // 当一个切片进行扩充时，如果长度与容量相等，表示空间已经用完 // 此时建立一个底层新的数组，容量为原来2倍并且把原数组的数据copy到新的数组中去，形成新的底层数组 // 并且把新数组的引用赋给切片 ``` ```go cars := []string{"Ferrari", "Honda", "Ford"} fmt.Println("cars:", cars, "has old length", len(cars), "and capacity",cap(cars)) //capacity of cars is 3 cars = append(cars, "Toyota") fmt.Println("cars:", cars, "has new length", len(cars), "and capacity",cap(cars)) //capacity of cars is doubled to 6 ``` append不仅可以追加单个或者多个元素，而且可以追加另外一个slice, 使用`...`操作符即可 ```go fruits := []string{"oranges", "apples"} veg := []string{"potatoes"} food := append(veg, fruits...) ``` * copy ```go func copy(dst, src []T) int ``` 将切片的容量扩充2倍，可以使用 ```go t := make([]byte, len(s), (cap(s)+1)*2) // cap可能为0 copy(t, s) s = t // s = append(s, x ...T) ``` ### 3.4 空值nil与多维slice 一个slice 的length , capacity均为0，则该切片为空`nil` ，对于一个控切片，可以使用`append()` 进行扩充。 使用多维slice只需要在声明是将其指定为多维即可 ```go pls := [][][]string{ { {"My", "programming"}, {"Language"}, }, { {"c", "c++"}, {"Python", "JavaScript"}, {"Go", "Rust"}, }, } ``` 注意使用多维数组时，只允许最高纬度使用`...`运算符，表示可以不确定其维度，但是其他维度必须标识，如果不标识则内部存放的是slice ```go var te [...][][]string var te [...][2][3]int ``` ## 4. 切片的优化 正如前面所说，切片操作并不会复制底层的数组。整个数组将被保存在内存中，直到它不再被引用。 有时候可能会因为一个小的内存引用导致保存所有的数据。 例如， `FindDigits` 函数加载整个文件到内存，然后搜索第一个连续的数字，最后结果以切片方式返回。 ```go var digitRegexp = regexp.MustCompile("[0-9]+") func FindDigits(filename string) []byte { b, _ := ioutil.ReadFile(filename) return digitRegexp.Find(b) } ``` 因为切片引用了原始的数组， 导致 GC 不能释放数组的空间；只用到少数几个字节却导致整个文件的内容都一直保存在内存里。 改进方法是将该切片复制到一个新的切片中，释放原内存。 ```go func CopyDigits(filename string) []byte { b, _ := ioutil.ReadFile(filename) b = digitRegexp.Find(b) c := make([]byte, len(b)) copy(c, b) return c } // c := make([]byte, 0) // c = append(c, b...) ``` --- # Agent Instructions: Querying This Documentation If you need additional information that is not directly available in this page, you can query the documentation dynamically by asking a question. Perform an HTTP GET request on the current page URL with the `ask` query parameter: ``` GET https://books.innohub.top/goinfo/info/slice-and-array.md?ask= ``` The question should be specific, self-contained, and written in natural language. The response will contain a direct answer to the question and relevant excerpts and sources from the documentation. Use this mechanism when the answer is not explicitly present in the current page, you need clarification or additional context, or you want to retrieve related documentation sections.