Go數(shù)組與切片輕松掌握
在 Go 中，數(shù)組和切片的功能其實是類似的，都是用來存儲一種類型元素的集合。數(shù)組是固定長度的，而切片的長度是可以調(diào)整的
數(shù)組（array）
我們在聲明一個數(shù)組的時候據(jù)必須要定義它的長度，并且不能修改。
數(shù)組的長度是其類型的一部分：比如，[2]int 和 [4]int 是兩個不同的數(shù)組類型。
初始化數(shù)組
// 1. 創(chuàng)建一維數(shù)組
// 元素都是默認值
var arr1 [3]int
// 指定長度并設置初始值
var arr2 = [3]int{1, 2, 3}
var arr3 [3]int = [3]int{1, 2, 3}
// 自動推導數(shù)組長度
var arr4 = [...]int{1, 2, 3}
// 指定特定下標的元素的值，其他的為默認值
var arr5 = [3]int{1: 9}
// 2. 創(chuàng)建多維數(shù)組 與一維數(shù)組類似，不再贅述
var arr6 = [3][2]int{{1, 2}, {3, 4}, {5, 6}}
fmt.Println(arr1)
fmt.Println(arr2)
fmt.Println(arr3)
fmt.Println(arr4)
fmt.Println(arr5)
fmt.Println(arr6)------結果----------------------------
[0 0 0]
[1 2 3]
[1 2 3]
[1 2 3]
[0 9 0]
[[1 2] [3 4] [5 6]]
數(shù)組賦值
var arr = [3]int{1, 2, 3}
fmt.Println(arr)
arr[2] = 9
fmt.Println(arr)------結果----------------------------
[1 2 3]
[1 2 9]
遍歷數(shù)組
方法一：for 循環(huán)遍歷
var arr = [3]int{1, 2, 3}
for i := 0; i < len(arr); i++ {
fmt.Println(arr[i])
}------結果----------------------------
1
2
3
方法二：for range 循環(huán)遍歷
使用 index 和 value 分別接收每次循環(huán)到的位置的下標和值
var arr = [3]int{1, 2, 3}
for index, value := range arr {
fmt.Printf("index:%d value:%d\n", index, value)
}------結果----------------------------
index:0 value:1
index:1 value:2
index:2 value:3
數(shù)組對比
數(shù)組比較的方法比較簡單，使用 == 符號即可
var arr = [3]int{1, 2, 3}
var arr2 = [3]int{1, 2, 3}
fmt.Println(arr == arr2)
var arr3 = [...]int{1, 2, 3}
fmt.Println(arr == arr3)
var arr4 = [...]int{1, 2, 4}
fmt.Println(arr == arr4)------結果----------------------------
true
true
false
不能比較長度不同的數(shù)組類型，否則編譯器會報錯，如下：
var arr = [3]int{1, 2, 3}
var arr5 = [...]int{1, 2}
fmt.Println(arr == arr5)
切片（slice）
切片的性質(zhì)
切片類型的定義
type slice struct {
array unsafe.Pointer //指向數(shù)組的指針
len int //切片的長度，可以理解為切片表示的元素的個數(shù)
cap int //容量，指針所指向的數(shù)組長度（從指針位置向后）
}切片的特性
- 切片是一個引用類型，是對數(shù)組的一個連續(xù)片段的引用
- 切片本身是一個結構體，通過值拷貝傳遞
- 切片的 cap 一定是大于等于 len 的
切片初始化
//直接聲明并賦值
s0 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
//通過數(shù)組或者切片獲取
arr := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
s1 := s0[:] // 切片 s0 中的全部元素
s2 := s0[:2] // 切片 s0 第一個元素到第二個元素
s3 := arr[3:] // 數(shù)組 arr 從第四個元素開始向后的所有元素
s4 := arr[0:0] // 創(chuàng)建一個空切片
//通過 make(t Type, size ...IntegerType) 初始化，
//接受的第一個 int 表示切片長度，第二個表示容量大小。如果只有一個int參數(shù)則默認長度和容量是相同的
s5 := make([]int, 5) //創(chuàng)建一個長度為 5 切片，
s6 := make([]int, 5, 8) //創(chuàng)建一個長度為 5 容量為 8 的int型切片（長度為5的部分會被初始化為默認值）
fmt.Println(s0, s1, s2, s3, s4, s5 ,s6)-------結果-----------------------------------
[1 2 3 4 5] [1 2 3 4 5] [1 2] [4 5] [] [0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0]
切片賦值
和數(shù)組相同根據(jù) index 賦值
//直接聲明并賦值
s0 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
fmt.Println(s0)
s0[0] = 999
fmt.Println(s0)-------結果-----------------------------------
[1 2 3 4 5]
[999 2 3 4 5]
切片的容量
我們可以通過 len(slice) 獲取一個切片的長度，可以通過 cap(slice) 獲取一個切片的容量。
容量：指針所指向的數(shù)組長度（從指針位置向后），如何理解 從指針位置向后 這個意思，通過代碼觀察：
s0 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
s1 := s0[1:3] //第二個元素到第三個元素
fmt.Printf("len: %d\n", len(s1))
fmt.Printf("cap: %d\n", cap(s1))
fmt.Println(s1 )------結果---------------
len: 2
cap: 4
[2 3]
如上，s1 實際指向的數(shù)組是 s0 的數(shù)組的一個連續(xù)片段。
所有我們可以使用 cap 把切片 s1 指向的數(shù)組（指針向后，包含指針）的去拿不元素都獲取到：
s0 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
s1 := s0[1:3]
s2 := s1[:cap(s1)]
fmt.Printf("len: %d\n", len(s2))
fmt.Printf("cap: %d\n", cap(s2))
fmt.Println(s2)-------結果------------
len: 4
cap: 4
[2 3 4 5]
append以及擴容
append 可以動態(tài)地向切片中追加元素
s0 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
s0 = append(s0, 6, 7, 8, 9, 10) //追加元素
fmt.Printf("len: %d\n", len(s0))
fmt.Printf("cap: %d\n", cap(s0))
fmt.Println(s0)
s1 := []int{11, 12, 13, 14, 15}
s0 = append(s0, s1...) //追加切片，切片需要解包
fmt.Printf("len: %d\n", len(s0))
fmt.Printf("cap: %d\n", cap(s0))
fmt.Println(s0)
len: 10
cap: 10
[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10]
len: 15
cap: 20
[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15]
我們可以發(fā)現(xiàn)，在第二次和第三次追加元素的時候，切片的容量發(fā)生了變化，兩次都是擴充為之前容量的兩倍。
但是一定都是兩倍擴容嗎？事實上不是的，如以下代碼：
s0 := make([]int, 1000)
fmt.Printf("len: %d, cap: %d\n", len(s0), cap(s0))
s0 = append(s0, make([]int, 200)...)
fmt.Printf("len: %d, cap: %d\n", len(s0), cap(s0))
s0 = append(s0, make([]int, 400)...)
fmt.Printf("len: %d, cap: %d\n", len(s0), cap(s0))
-----結果--------------------------
len: 1000, cap: 1000
len: 1200, cap: 1536
len: 1600, cap: 2304
可以發(fā)現(xiàn)第一次擴容后，容量變?yōu)?1536，第二次擴容后容量又變成了 2304，并不是什么兩倍的關系。
通過查看 append 源碼中的容量計算部分
func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {
...
newcap := old.cap
doublecap := newcap + newcap
if cap > doublecap {
newcap = cap
} else {
const threshold = 256
if old.cap < threshold {
newcap = doublecap //小容量直接擴容到兩倍容量
} else {
// Check 0 < newcap to detect overflow
// and prevent an infinite loop.
for 0 < newcap && newcap < cap {
// Transition from growing 2x for small slices
// to growing 1.25x for large slices. This formula
// gives a smooth-ish transition between the two.
//大容量取消了 1.25 倍擴容，選擇了一個更為平滑的擴容方案
newcap += (newcap + 3*threshold) / 4
}
// Set newcap to the requested cap when
// the newcap calculation overflowed.
if newcap <= 0 {
newcap = cap
}
}
}
var overflow bool
var lenmem, newlenmem, capmem uintptr
// Specialize for common values of et.size.
// For 1 we don't need any division/multiplication.
// For goarch.PtrSize, compiler will optimize division/multiplication into a shift by a constant.
// For powers of 2, use a variable shift.
switch {
case et.size == 1:
lenmem = uintptr(old.len)
newlenmem = uintptr(cap)
capmem = roundupsize(uintptr(newcap))
overflow = uintptr(newcap) > maxAlloc
newcap = int(capmem)
case et.size == goarch.PtrSize:
lenmem = uintptr(old.len) * goarch.PtrSize
newlenmem = uintptr(cap) * goarch.PtrSize
capmem = roundupsize(uintptr(newcap) * goarch.PtrSize)
overflow = uintptr(newcap) > maxAlloc/goarch.PtrSize
newcap = int(capmem / goarch.PtrSize)
case isPowerOfTwo(et.size):
var shift uintptr
if goarch.PtrSize == 8 {
// Mask shift for better code generation.
shift = uintptr(sys.Ctz64(uint64(et.size))) & 63
} else {
shift = uintptr(sys.Ctz32(uint32(et.size))) & 31
}
lenmem = uintptr(old.len) << shift
newlenmem = uintptr(cap) << shift
capmem = roundupsize(uintptr(newcap) << shift)
overflow = uintptr(newcap) > (maxAlloc >> shift)
newcap = int(capmem >> shift)
default:
lenmem = uintptr(old.len) * et.size
newlenmem = uintptr(cap) * et.size
capmem, overflow = math.MulUintptr(et.size, uintptr(newcap))
capmem = roundupsize(capmem)
newcap = int(capmem / et.size)
}
...
return slice{p, old.len, newcap}
}從源碼中可以得知：
- 當需要的容量大于兩倍舊切片的容量時,需要的容量
- 就是新容量當需要的容量小于兩倍舊切片的容量時, 判斷是否舊切片的長度, 如果小于 256 , 那么新的容量就是兩倍舊的容量，當大于等于 256 時, 會選擇一個過度算法 newcap += (newcap + 3*256) / 4 不斷增加，直至大于等于需要的容量
- 特殊的一點是，后面的 capmem = roundupsize(uintptr(newcap) * et.size) 這個方法，做了內(nèi)存對齊，導致最后算出的容量大于等于推算出來的容量，至于內(nèi)存對齊都做了哪些操作，還有待研究。
到此這篇關于Golang數(shù)組與切片輕松掌握的文章就介紹到這了,更多相關Golang數(shù)組和切片內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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