歡迎來到 Golang 系列教程的第 11 章。在本章教程中,，我們將討論 Go 語言中的數(shù)組和切片,。
數(shù)組
數(shù)組是同一類型元素的集合。例如,，整數(shù)集合 5,8,9,79,76 形成一個數(shù)組,。Go 語言中不允許混合不同類型的元素，例如包含字符串和整數(shù)的數(shù)組,。（譯者注：當然,，如果是 interface{} 類型數(shù)組，可以包含任意類型）
數(shù)組的聲明
一個數(shù)組的表示形式為 [n]T,。n 表示數(shù)組中元素的數(shù)量,，T 代表每個元素的類型,。元素的數(shù)量 n 也是該類型的一部分（稍后我們將詳細討論這一點）。
可以使用不同的方式來聲明數(shù)組,，讓我們一個一個的來看,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
var a [3]int //int array with length 3
fmt.Println(a)
}
在線運行程序
var a[3]int 聲明了一個長度為 3 的整型數(shù)組。數(shù)組中的所有元素都被自動賦值為數(shù)組類型的零值,。 在這種情況下,，a 是一個整型數(shù)組，因此 a 的所有元素都被賦值為 0,，即 int 型的零值,。運行上述程序?qū)?輸出 [0 0 0]。
數(shù)組的索引從 0 開始到 length - 1 結(jié)束,。讓我們給上面的數(shù)組賦值,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
var a [3]int //int array with length 3
a[0] = 12 // array index starts at 0
a[1] = 78
a[2] = 50
fmt.Println(a)
}
在線運行程序
a[0] 將值賦給數(shù)組的第一個元素。該程序?qū)?輸出 [12 78 50],。
讓我們使用 簡略聲明 來創(chuàng)建相同的數(shù)組,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
a := [3]int{12, 78, 50} // short hand declaration to create array
fmt.Println(a)
}
在線運行程序
上面的程序?qū)蛴∠嗤?輸出 [12 78 50]。
在簡略聲明中,，不需要將數(shù)組中所有的元素賦值。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
a := [3]int{12}
fmt.Println(a)
}
在線運行程序
在上述程序中的第 8 行 a := [3]int{12} 聲明一個長度為 3 的數(shù)組,，但只提供了一個值 12,，剩下的 2 個元素自動賦值為 0。這個程序?qū)?strong>輸出 [12 0 0],。
你甚至可以忽略聲明數(shù)組的長度,，并用 ... 代替，讓編譯器為你自動計算長度,，這在下面的程序中實現(xiàn),。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
a := [...]int{12, 78, 50} // ... makes the compiler determine the length
fmt.Println(a)
}
在線運行程序
數(shù)組的大小是類型的一部分。因此 [5]int 和 [25]int 是不同類型,。數(shù)組不能調(diào)整大小,，不要擔心這個限制，因為 slices 的存在能解決這個問題,。
package main
func main() {
a := [3]int{5, 78, 8}
var b [5]int
b = a // not possible since [3]int and [5]int are distinct types
}
在線運行程序
在上述程序的第 6 行中, 我們試圖將類型 [3]int 的變量賦給類型為 [5]int 的變量,，這是不允許的，因此編譯器將拋出錯誤 main.go:6: cannot use a (type [3]int) as type [5]int in assignment,。
數(shù)組是值類型
Go 中的數(shù)組是值類型而不是引用類型,。這意味著當數(shù)組賦值給一個新的變量時，該變量會得到一個原始數(shù)組的一個副本,。如果對新變量進行更改,，則不會影響原始數(shù)組,。
package main
import 'fmt'
func main() {
a := [...]string{'USA', 'China', 'India', 'Germany', 'France'}
b := a // a copy of a is assigned to b
b[0] = 'Singapore'
fmt.Println('a is ', a)
fmt.Println('b is ', b)
}
在線運行程序
在上述程序的第 7 行，a 的副本被賦給 b,。在第 8 行中,，b 的第一個元素改為 Singapore。這不會在原始數(shù)組 a 中反映出來,。該程序?qū)?輸出,
a is [USA China India Germany France]
b is [Singapore China India Germany France]
同樣,，當數(shù)組作為參數(shù)傳遞給函數(shù)時，它們是按值傳遞,，而原始數(shù)組保持不變,。
package main
import 'fmt'
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)
}
在線運行程序
在上述程序的 13 行中, 數(shù)組 num 實際上是通過值傳遞給函數(shù) changeLocal，數(shù)組不會因為函數(shù)調(diào)用而改變,。這個程序?qū)⑤敵?
before passing to function [5 6 7 8 8]
inside function [55 6 7 8 8]
after passing to function [5 6 7 8 8]
數(shù)組的長度
通過將數(shù)組作為參數(shù)傳遞給 len 函數(shù),，可以得到數(shù)組的長度。
package main
import 'fmt'
func main() {
a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
fmt.Println('length of a is',len(a))
}
在線運行程序
上面的程序輸出為 length of a is 4,。
使用 range 迭代數(shù)組
for 循環(huán)可用于遍歷數(shù)組中的元素,。
package main
import 'fmt'
func main() {
a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
for i := 0; i < len(a); i++ { // looping from 0 to the length of the array
fmt.Printf('%d th element of a is %.2f\n', i, a[i])
}
}
在線運行程序
上面的程序使用 for 循環(huán)遍歷數(shù)組中的元素，從索引 0 到 length of the array - 1,。這個程序運行后打印出,，
0 th element of a is 67.70
1 th element of a is 89.80
2 th element of a is 21.00
3 th element of a is 78.00
Go 提供了一種更好、更簡潔的方法,，通過使用 for 循環(huán)的 range 方法來遍歷數(shù)組,。range 返回索引和該索引處的值。讓我們使用 range 重寫上面的代碼,。我們還可以獲取數(shù)組中所有元素的總和,。
package main
import 'fmt'
func main() {
a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
sum := float64(0)
for i, v := range a {//range returns both the index and value
fmt.Printf('%d the element of a is %.2f\n', i, v)
sum += v
}
fmt.Println('\nsum of all elements of a',sum)
}
在線運行程序
上述程序的第 8 行 for i, v := range a 利用的是 for 循環(huán) range 方式。它將返回索引和該索引處的值,。我們打印這些值,，并計算數(shù)組 a 中所有元素的總和。程序的 輸出是,，
0 the element of a is 67.70
1 the element of a is 89.80
2 the element of a is 21.00
3 the element of a is 78.00
sum of all elements of a 256.5
如果你只需要值并希望忽略索引,，則可以通過用 _ 空白標識符替換索引來執(zhí)行。
for _, v := range a { // ignores index
}
上面的 for 循環(huán)忽略索引,，同樣值也可以被忽略,。
多維數(shù)組
到目前為止我們創(chuàng)建的數(shù)組都是一維的，Go 語言可以創(chuàng)建多維數(shù)組,。
package main
import (
'fmt'
)
func printarray(a [3][2]string) {
for _, v1 := range a {
for _, v2 := range v1 {
fmt.Printf('%s ', v2)
}
fmt.Printf('\n')
}
}
func main() {
a := [3][2]string{
{'lion', 'tiger'},
{'cat', 'dog'},
{'pigeon', 'peacock'}, // this comma is necessary. The compiler will complain if you omit this comma
}
printarray(a)
var b [3][2]string
b[0][0] = 'apple'
b[0][1] = 'samsung'
b[1][0] = 'microsoft'
b[1][1] = 'google'
b[2][0] = 'AT&T'
b[2][1] = 'T-Mobile'
fmt.Printf('\n')
printarray(b)
}
在線運行程序
在上述程序的第 17 行,，用簡略語法聲明一個二維字符串數(shù)組 a 。20 行末尾的逗號是必需的。這是因為根據(jù) Go 語言的規(guī)則自動插入分號,。至于為什么這是必要的,，如果你想了解更多，請閱讀https:///doc/effective_go.html#semicolons,。
另外一個二維數(shù)組 b 在 23 行聲明,，字符串通過每個索引一個一個添加。這是另一種初始化二維數(shù)組的方法,。
第 7 行的 printarray 函數(shù)使用兩個 range 循環(huán)來打印二維數(shù)組的內(nèi)容,。上述程序的 輸出是
lion tiger
cat dog
pigeon peacock
apple samsung
microsoft google
AT&T T-Mobile
這就是數(shù)組，盡管數(shù)組看上去似乎足夠靈活,，但是它們具有固定長度的限制,，不可能增加數(shù)組的長度。這就要用到 切片 了,。事實上,，在 Go 中，切片比傳統(tǒng)數(shù)組更常見,。
切片
切片是由數(shù)組建立的一種方便,、靈活且功能強大的包裝（Wrapper）。切片本身不擁有任何數(shù)據(jù),。它們只是對現(xiàn)有數(shù)組的引用,。
創(chuàng)建一個切片
帶有 T 類型元素的切片由 []T 表示
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
a := [5]int{76, 77, 78, 79, 80}
var b []int = a[1:4] // creates a slice from a[1] to a[3]
fmt.Println(b)
}
在線運行程序
使用語法 a[start:end] 創(chuàng)建一個從 a 數(shù)組索引 start 開始到 end - 1 結(jié)束的切片。因此,，在上述程序的第 9 行中, a[1:4] 從索引 1 到 3 創(chuàng)建了 a 數(shù)組的一個切片表示,。因此, 切片 b 的值為 [77 78 79]。
讓我們看看另一種創(chuàng)建切片的方法,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
c := []int{6, 7, 8} // creates and array and returns a slice reference
fmt.Println(c)
}
在線運行程序
在上述程序的第 9 行，c：= [] int {6,，7,，8} 創(chuàng)建一個有 3 個整型元素的數(shù)組，并返回一個存儲在 c 中的切片引用,。
切片的修改
切片自己不擁有任何數(shù)據(jù),。它只是底層數(shù)組的一種表示。對切片所做的任何修改都會反映在底層數(shù)組中,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
darr := [...]int{57, 89, 90, 82, 100, 78, 67, 69, 59}
dslice := darr[2:5]
fmt.Println('array before', darr)
for i := range dslice {
dslice[i]++
}
fmt.Println('array after', darr)
}
在線運行程序
在上述程序的第 9 行,，我們根據(jù)數(shù)組索引 2,3,4 創(chuàng)建一個切片 dslice。for 循環(huán)將這些索引中的值逐個遞增,。當我們使用 for 循環(huán)打印數(shù)組時,，我們可以看到對切片的更改反映在數(shù)組中。該程序的輸出是
array before [57 89 90 82 100 78 67 69 59]
array after [57 89 91 83 101 78 67 69 59]
當多個切片共用相同的底層數(shù)組時，每個切片所做的更改將反映在數(shù)組中,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
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)
}
在線運行程序
在 9 行中,，numa [:] 缺少開始和結(jié)束值。開始和結(jié)束的默認值分別為 0 和 len (numa),。兩個切片 nums1 和 nums2 共享相同的數(shù)組,。該程序的輸出是
array before change 1 [78 79 80]
array after modification to slice nums1 [100 79 80]
array after modification to slice nums2 [100 101 80]
從輸出中可以清楚地看出，當切片共享同一個數(shù)組時,，每個所做的修改都會反映在數(shù)組中,。
切片的長度和容量
切片的長度是切片中的元素數(shù)。切片的容量是從創(chuàng)建切片索引開始的底層數(shù)組中元素數(shù),。
讓我們寫一段代碼來更好地理解這點,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
fruitarray := [...]string{'apple', 'orange', 'grape', 'mango', 'water melon', 'pine apple', 'chikoo'}
fruitslice := fruitarray[1:3]
fmt.Printf('length of slice %d capacity %d', len(fruitslice), cap(fruitslice)) // length of is 2 and capacity is 6
}
在線運行程序
在上面的程序中，fruitslice 是從 fruitarray 的索引 1 和 2 創(chuàng)建的,。因此,，fruitlice 的長度為 2。
fruitarray 的長度是 7,。fruiteslice 是從 fruitarray 的索引 1 創(chuàng)建的,。因此, fruitslice 的容量是從 fruitarray 索引為 1 開始，也就是說從 orange 開始,，該值是 6,。因此, fruitslice 的容量為 6。該程序輸出切片的 **長度為 2 容量為 6 **,。
切片可以重置其容量,。任何超出這一點將導致程序運行時拋出錯誤。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
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))
}
在線運行程序
在上述程序的第 11 行中,，fruitslice 的容量是重置的,。以上程序輸出為，
length of slice 2 capacity 6
After re-slicing length is 6 and capacity is 6
使用 make 創(chuàng)建一個切片
func make（[]T,，len,，cap）[]T 通過傳遞類型，長度和容量來創(chuàng)建切片,。容量是可選參數(shù), 默認值為切片長度,。make 函數(shù)創(chuàng)建一個數(shù)組，并返回引用該數(shù)組的切片,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
i := make([]int, 5, 5)
fmt.Println(i)
}
在線運行程序
使用 make 創(chuàng)建切片時默認情況下這些值為零,。上述程序的輸出為 [0 0 0 0 0]。
追加切片元素
正如我們已經(jīng)知道數(shù)組的長度是固定的,，它的長度不能增加,。切片是動態(tài)的,，使用 append 可以將新元素追加到切片上。append 函數(shù)的定義是 func append（s[]T,，x ... T）[]T,。
x ... T 在函數(shù)定義中表示該函數(shù)接受參數(shù) x 的個數(shù)是可變的。這些類型的函數(shù)被稱為可變函數(shù),。
有一個問題可能會困擾你,。如果切片由數(shù)組支持，并且數(shù)組本身的長度是固定的,，那么切片如何具有動態(tài)長度,。以及內(nèi)部發(fā)生了什么，當新的元素被添加到切片時,，會創(chuàng)建一個新的數(shù)組?，F(xiàn)有數(shù)組的元素被復制到這個新數(shù)組中，并返回這個新數(shù)組的新切片引用?，F(xiàn)在新切片的容量是舊切片的兩倍,。很酷吧 :)。下面的程序會讓你清晰理解,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
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
}
在線運行程序
在上述程序中,，cars 的容量最初是 3。在第 10 行,，我們給 cars 添加了一個新的元素,，并把 append(cars, 'Toyota') 返回的切片賦值給 cars。現(xiàn)在 cars 的容量翻了一番,，變成了 6,。上述程序的輸出是
cars: [Ferrari Honda Ford] has old length 3 and capacity 3
cars: [Ferrari Honda Ford Toyota] has new length 4 and capacity 6
切片類型的零值為 nil。一個 nil 切片的長度和容量為 0,?？梢允褂?append 函數(shù)將值追加到 nil 切片。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
var names []string //zero value of a slice is nil
if names == nil {
fmt.Println('slice is nil going to append')
names = append(names, 'John', 'Sebastian', 'Vinay')
fmt.Println('names contents:',names)
}
}
在線運行程序
在上面的程序 names 是 nil,，我們已經(jīng)添加 3 個字符串給 names,。該程序的輸出是
slice is nil going to append
names contents: [John Sebastian Vinay]
也可以使用 ... 運算符將一個切片添加到另一個切片。你可以在可變參數(shù)函數(shù)教程中了解有關此運算符的更多信息,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
veggies := []string{'potatoes', 'tomatoes', 'brinjal'}
fruits := []string{'oranges', 'apples'}
food := append(veggies, fruits...)
fmt.Println('food:',food)
}
在線運行程序
在上述程序的第 10 行，food 是通過 append(veggies, fruits...) 創(chuàng)建,。程序的輸出為 food: [potatoes tomatoes brinjal oranges apples],。
切片的函數(shù)傳遞
我們可以認為，切片在內(nèi)部可由一個結(jié)構體類型表示,。這是它的表現(xiàn)形式,，
type slice struct {
Length int
Capacity int
ZerothElement *byte
}
切片包含長度、容量和指向數(shù)組第零個元素的指針。當切片傳遞給函數(shù)時,，即使它通過值傳遞,，指針變量也將引用相同的底層數(shù)組。因此,，當切片作為參數(shù)傳遞給函數(shù)時,，函數(shù)內(nèi)所做的更改也會在函數(shù)外可見。讓我們寫一個程序來檢查這點,。
package main
import (
'fmt'
)
func subtactOne(numbers []int) {
for i := range numbers {
numbers[i] -= 2
}
}
func main() {
nos := []int{8, 7, 6}
fmt.Println('slice before function call', nos)
subtactOne(nos) // function modifies the slice
fmt.Println('slice after function call', nos) // modifications are visible outside
}
在線運行程序
上述程序的行號 17 中,，調(diào)用函數(shù)將切片中的每個元素遞減 2。在函數(shù)調(diào)用后打印切片時,，這些更改是可見的,。如果你還記得，這是不同于數(shù)組的,，對于函數(shù)中一個數(shù)組的變化在函數(shù)外是不可見的,。上述程序的輸出是，
array before function call [8 7 6]
array after function call [6 5 4]
多維切片
類似于數(shù)組,，切片可以有多個維度,。
package main
import (
'fmt'
)
func main() {
pls := [][]string {
{'C', 'C++'},
{'JavaScript'},
{'Go', 'Rust'},
}
for _, v1 := range pls {
for _, v2 := range v1 {
fmt.Printf('%s ', v2)
}
fmt.Printf('\n')
}
}
在線運行程序
程序的輸出為，
C C++
JavaScript
Go Rust
內(nèi)存優(yōu)化
切片持有對底層數(shù)組的引用,。只要切片在內(nèi)存中,，數(shù)組就不能被垃圾回收。在內(nèi)存管理方面,，這是需要注意的,。讓我們假設我們有一個非常大的數(shù)組，我們只想處理它的一小部分,。然后,，我們由這個數(shù)組創(chuàng)建一個切片，并開始處理切片,。這里需要重點注意的是,，在切片引用時數(shù)組仍然存在內(nèi)存中。
一種解決方法是使用 copy 函數(shù) func copy(dst,，src[]T)int 來生成一個切片的副本,。這樣我們可以使用新的切片，原始數(shù)組可以被垃圾回收,。
package main
import (
'fmt'
)
func countries() []string {
countries := []string{'USA', 'Singapore', 'Germany', 'India', 'Australia'}
neededCountries := countries[:len(countries)-2]
countriesCpy := make([]string, len(neededCountries))
copy(countriesCpy, neededCountries) //copies neededCountries to countriesCpy
return countriesCpy
}
func main() {
countriesNeeded := countries()
fmt.Println(countriesNeeded)
}
在線運行程序
在上述程序的第 9 行,，neededCountries := countries[:len(countries)-2 創(chuàng)建一個去掉尾部 2 個元素的切片 countries，在上述程序的 11 行,，將 neededCountries 復制到 countriesCpy 同時在函數(shù)的下一行返回 countriesCpy?，F(xiàn)在 countries 數(shù)組可以被垃圾回收, 因為 neededCountries 不再被引用,。
我已經(jīng)把我們迄今為止所討論的所有概念整理成一個程序。你可以從 github 下載它,。
這是數(shù)組和切片,。謝謝你的閱讀。請您留下寶貴的意見和意見,。
上一教程 - switch 語句
下一教程 - 可變函數(shù)
via: https:///arrays-and-slices/
作者：Nick Coghlan譯者：Dingo1991校對：Noluye polaris1119
本文由 GCTT 原創(chuàng)編譯,，Go 中文網(wǎng) 榮譽推出
參考資料
[1]在線運行程序: https://play./p/Zvgh82u0ej
[2]在線運行程序: https://play./p/WF0Uj8sv39
[3]在線運行程序: https://play./p/NKOV04zgI6
[4]在線運行程序: https://play./p/AdPH0kXRly
[5]在線運行程序: https://play./p/_fVmr6KGDh
[6]在線運行程序: https://play./p/kBdot3pXSB
[7]在線運行程序: https://play./p/-ncGk1mqPd
[8]在線運行程序: https://play./p/e3U75Q8eUZ
[9]在線運行程序: https://play./p/UrIeNlS0RN
[10]在線運行程序: https://play./p/80ejSTACO6
[11]在線運行程序: https://play./p/Ji6FRon36m
[12]在線運行程序: https://play./p/InchXI4yY8
[13]https:///doc/effective_go.html#semicolons: https:///doc/effective_go.html#semicolons
[14]在線運行程序: https://play./p/Za6w5eubBB
[15]在線運行程序: https://play./p/_Z97MgXavA
[16]在線運行程序: https://play./p/6FinudNf1k
[17]在線運行程序: https://play./p/mdNi4cs854
[18]在線運行程序: https://play./p/a1WOcdv827
[19]程序: https://play./p/a1WOcdv827
[20]在線運行程序: https://play./p/GcNzOOGicu
[21]在線運行程序: https://play./p/M4OqxzerxN
[22]可變函數(shù): https:///variadic-functions/
[23]在線運行程序: https://play./p/VUSXCOs1CF
[24]在線運行程序: https://play./p/x_-4XAJHbM
[25]可變參數(shù)函數(shù): https:///variadic-functions/
[26]在線運行程序: https://play./p/UnHOH_u6HS
[27]在線運行程序: https://play./p/IzqDihNifq
[28]程序: https://play./p/bWUb6R-1bS
[29]在線運行程序: https://play./p/--p1AvNGwN
[30]copy: https:///pkg/builtin/#copy
[31]在線運行程序: https://play./p/35ayYBhcDE
[32]github: https://github.com/golangbot/arraysandslices
[33]可變函數(shù): https:///articles/12173
[34]Nick Coghlan: https:///about/
[35]Dingo1991: https://github.com/Dingo1991
[36]Noluye: https://github.com/Noluye
[37]polaris1119: https://github.com/polaris1119
[38]GCTT: https://github.com/studygolang/GCTT
[39]Go 中文網(wǎng): https:///
