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[TOC] 切片也是一种数据结构,它和数组非常相似,是围绕 *动态数组* 的概念设计的,可以按需自动改变大小,使用这种结构,可以更方便的管理和使用数据集合。 > 本质是结构体 ## 概念 * 其本身并不是数组,它指向底层数组 * 作为变长数组的替代方案,可以关联底层数组的局部或者全部 * 为引用类型 * 可以直接创建或从底层数组生成 * 一般使用`make`创建 * 如果多个切片指向相同的底层数组,其中一个值改变会影响全部 * `meke([]T,len,cap)` cap省略时和len相同 * `len()`获取元素个数,cap()获取容量 ## 内部实现 切片是基于数组实现的,它的底层是数组,它自己本身非常小,可以理解为对底层数组的抽象。因为基于数组实现,所以它的底层的内存是连续分配的,效率非常高,还可以通过索引获得数据,可以迭代以及垃圾回收优化的好处。 切片对象非常小,是因为它是只有3个字段的数据结构: 1. 指向底层数组的指针 2. 切片的长度 3. 切片的容量 这3个字段,就是Go语言操作底层数组的元数据,有了它们,我们就可以任意的操作切片了。 ## 切片内部结构,实质是结构体 ![](https://gitee.com/echohiyang/markdown-images/raw/master/vx4CNF.jpg) ## 切片共享存储结构 ![](https://gitee.com/echohiyang/markdown-images/raw/master/0OwLbR.jpg) ## 声明和初始化 ### make方式 ~~~ slice := make([]int,5) slice := make([]int,5,10) ~~~ 使用内置的make函数时,需要传入一个参数,指定切片的`长度`,例子中我们使用的时5,这时候切片的容量也是5。可以第二个参数单独指定切片的容量。这个容量10其实对应的是`切片底层数组`的。 因为切片的底层是数组,所以创建切片时,如果不指定字面值的话,默认值就是数组的元素的零值。这里我们所以指定了容量是10,但是我们职能访问5个元素,因为切片的长度是5,剩下的5个元素,需要切片扩充后才可以访问。 容量必须>=长度,我们是不能创建长度大于容量的切片的。 ### 使用字面量 就是指定初始化的值。 ~~~ slice := []int{1,2,3,4,5} slice := []int{4:1} ~~~ 此时切片的长度和容量是相等的,并且会根据我们指定的字面量推导出来。 ### 基于现有的数组或者切片创建 ~~~ slice := []int{1, 2, 3, 4, 5} slice1 := slice[:] slice2 := slice[0:] slice3 := slice[:5] fmt.Println(slice1) fmt.Println(slice2) fmt.Println(slice3) ~~~ ### 共用底层数组 ~~~ slice := []int{1, 2, 3, 4, 5} newSlice := slice[1:3] newSlice[0] = 10 fmt.Println(slice) fmt.Println(newSlice) ~~~ 这个例子证明了,新的切片和原切片共用的是一个底层数组,所以当修改的时候,底层数组的值就会被改变,所以原切片的值也改变了。当然对于基于数组的切片也一样的。 ## 使用切片 使用切片,和使用数组一样,通过索引就可以获取切片对应元素的值,同样也可以修改对应元素的值。 ~~~ slice := []int{1, 2, 3, 4, 5} fmt.Println(slice[2]) //获取值 slice[2] = 10 //修改值 fmt.Println(slice[2]) //输出10 ~~~ 切片只能访问到其长度内的元素,访问超过长度外的元素,会导致运行时异常,与切片容量关联的元素只能用于切片增长。 ### append 切片算是一个动态数组,所以它可以按需增长,我们使用内置append函数即可。append函数可以为一个切片追加一个元素,至于如何增加、返回的是原切片还是一个新切片、长度和容量如何改变这些细节,append函数都会帮我们自动处理。 内置的append也是一个可变参数的函数,所以我们可以同时追加好几个值。 ~~~ slice := []int{1, 2, 3, 4, 5} newSlice := slice[1:3] newSlice=append(newSlice,10) fmt.Println(newSlice) fmt.Println(slice) //Output [2 3 10] [1 2 3 10 5] newSlice=append(newSlice, newSlice...) ~~~ 例子中,通过append函数为新创建的切片newSlice,追加了一个元素10,我们发现打印的输出,原切片slice的第4个值也被改变了,变成了10。引起这种结果的原因是因为newSlice有可用的容量,不会创建新的切片来满足追加,所以直接在newSlice后追加了一个元素10,因为newSlice和slice切片共用一个底层数组,所以切片slice的对应的元素值也被改变了。 这里newSlice新追加的第3个元素,其实对应的是slice的第4个元素,所以这里的追加其实是把底层数组的第4个元素修改为10,然后把newSlice长度调整为3。 >[danger]如果切片的底层数组,没有足够的容量时,就会新建一个底层数组,把原来数组的值复制到新底层数组里,再追加新值,这时候就不会影响原来的底层数组了。 >[info]所以一般我们在创建新切片的时候,最好要让新切片的长度和容量一样,这样我们在追加操作的时候就会生成新的底层数组,和原有数组分离,就不会因为共用底层数组而引起奇怪问题,因为共用数组的时候修改内容,会影响多个切片。 append函数会智能的增长底层数组的容量,目前的算法是:容量小于1000个时,总是成倍的增长,一旦容量超过1000个,增长因子设为1.25,也就是说每次会增加25%的容量。 ## copy 拷贝切片 这里的 copy 不是引用传递,切片起始指针会改变 ~~~ s1 := []int{1, 2,3, 4, 5} s2 := make([]int, 5) copy(s2, s1) fmt.Printf("%p\n", s1) fmt.Printf("%p\n", s2) ~~~ ## 迭代切片 ### for range循环 切片是一个集合,我们可以使用 for range 循环来迭代它,打印其中的每个元素以及对应的索引。 ~~~ slice := []int{1, 2, 3, 4, 5} for i,v:=range slice{ fmt.Printf("索引:%d,值:%d\n",i,v) } ~~~ ## 传统的for循环 配合内置的len函数进行迭代。 slice := []int{1, 2, 3, 4, 5} for i := 0; i < len(slice); i++ { fmt.Printf("值:%d\n", slice[i]) } ## 在函数间传递切片 slice 是引用传递。 我们知道切片是3个字段构成的结构类型,所以在函数间以值的方式传递的时候,占用的内存非常小,成本很低。在传递复制切片的时候,其底层数组不会被复制,也不会受影响,复制只是复制的切片本身,不涉及底层数组。 ~~~ func main() { slice := []int{1, 2, 3, 4, 5} fmt.Printf("%p\n", &slice) modify(slice) fmt.Println(slice) } func modify(slice []int) { fmt.Printf("%p\n", &slice) slice[1] = 10 } ~~~ 打印的输出如下: ~~~ 0xc420082060 0xc420082080 [1 10 3 4 5] ~~~ 仔细看,这两个切片的地址不一样,所以可以确认切片在函数间传递是复制的。而我们修改一个索引的值后,发现原切片的值也被修改了,说明它们共用一个底层数组。 在函数间传递切片非常高效,而且不需要传递指针和处理复杂的语法,只需要复制切片,然后根据自己的业务修改,最后传递回一个新的切片副本即可,这也是为什么函数间传递参数,使用切片,而不是数组的原因。 ## string 与 slice string 底层是一个 byte 的数组,有也可以进行切片操作。 ``` str := "hello world" s1 := str[0:5] fmt.Println(s1) ``` ## 利用切片对数组排序 ``` package main import ( "fmt" "sort" ) func testInts() { a := [...]int{11,4,2,3,9,20} sort.Ints(a[:]) fmt.Println(a) } func testStrings() { s := [...]string{"ac", "a", "ab", "AC", "A", "AB"} sort.Strings(s[:]) fmt.Println(s) } func testFload64s() { f := [...]float64{3.1415, 2.713, 1.024, 1024} sort.Float64s(f[:]) fmt.Println(f) } func main() { testInts() testStrings() testFload64s() } ``` ### 查找索引 ``` sort.SearchInts(a []int, b int) 从数组 a 中查找 b 的索引,前提是 a 已经排序 sort.SearchFloats(a []int, b int) 从数组 a 中查找 b 的索引,前提是 a 已经排序 sort.SearchStrings(a []int, b int) 从数组 a 中查找 b 的索引,前提是 a 已经排序 ``` ## nil切片和空切片 它们的长度和容量都是0,但是它们指向底层数组的指针不一样。 nil切片意味着指向底层数组的指针为nil,表示不存在的切片; 空切片对应的指针是个地址,空切片表示一个空集合。 ~~~ //nil切片 var nilSlice []int //空切片 slice := []int{} ~~~