Go 專欄｜複合數據類型：數組和切片 slice｜8 月更文挑戰

公司 Tony 老師這兩天請假，找來了他的好朋友 Kevin 頂班，這兩我的的風格真是相差十萬八千里。git

Tony 性格緩慢，手法輕柔。到底有多輕呢？洗頭髮的時候我都懷疑他是否是怕把我頭髮弄溼。github

Kevin 則徹底不一樣，嗓音洪亮，風風火火。說是洗頭髮，但我感受他就是在扇我腦殼。眼前水花四濺，霧氣繚繞，彷彿都能看見彩虹。數組

理髮的小感覺，誇張了點兒。markdown

通過上一篇的學習，對 Go 應該已經愈來愈有感受了，今天來點更高級的內容：複雜數據類型。app

本篇主要介紹數組和切片 slice，開整～函數

本文全部代碼基於 go1.16.6 編寫。工具

數組

數組有兩個特色：oop

固定長度
元素類型相同

正是由於其長度固定，因此相比於切片，在開發過程當中用的是比較少的。但數組是切片的基礎，理解了數組，再學習切片就容易多了。性能

聲明和初始化

聲明一個長度是 3，元素類型是 int 的數組。經過索引來訪問數組元素，索引從 0 到數組長度減 1，內置函數 len 能夠獲取數組長度。學習

var a [3]int
// 輸出數組第一個元素
fmt.Println(a[0]) // 0
// 輸出數組長度
fmt.Println(len(a)) // 3
複製代碼

數組初始值爲元素類型零值，也能夠用數組字面量初始化數組。

// 數組字面量初始化
var b [3]int = [3]int{1, 2, 3}
var c [3]int = [3]int{1, 2}
fmt.Println(b)    // [1 2 3]
fmt.Println(c[2]) // 0
複製代碼

若是沒有顯示指定數組長度，而是用 ...，那麼數組長度由實際的元素數量決定。

// 使用 ...
d := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
fmt.Printf("%T\n", d) // [5]int
複製代碼

還能夠指定索引位置來初始化，若是沒有指定數組長度，則長度由索引來決定。

// 指定索引位置初始化
e := [4]int{5, 2: 10}
f := [...]int{2, 4: 6}
fmt.Println(e) // [5 0 10 0]
fmt.Println(f) // [2 0 0 0 6]
複製代碼

多維數組

多維數組的聲明和初始化同理，這裏以二維數組來舉例說明，有一點須要注意，多維數組僅第一維容許使用 ...。

// 二維數組
var g [4][2]int
h := [4][2]int{{10, 11}, {20, 21}, {30, 31}, {40, 41}}
// 聲明並初始化外層數組中索引爲 1 和 3 的元素
i := [4][2]int{1: {20, 21}, 3: {40, 41}}
// 聲明並初始化外層數組和內層數組的單個元素
j := [...][2]int{1: {0: 20}, 3: {1: 41}}
fmt.Println(g, h, i, j)
複製代碼

使用數組

只要數組元素是可比較的，那麼數組就是可比較的，並且數組長度也是數組類型的一部分。

因此 [3]int 和 [4]int 是兩種不一樣的類型。

// 數組比較
a1 := [2]int{1, 2}
a2 := [...]int{1, 2}
a3 := [2]int{1, 3}
// a4 := [3]int{1, 2}
fmt.Println(a1 == a2, a1 == a3, a2 == a3) // true false false
// fmt.Println(a1 == a4) // invalid operation: a1 == a4 (mismatched types [2]int and [3]int)
複製代碼

數組遍歷：

// 數組遍歷
for i, n := range e {
	fmt.Println(i, n)
}
複製代碼

值類型

Go 數組是值類型，賦值和傳參都會複製整個數組。

從輸出結果能夠看出來，內容都是相同的，但地址不一樣。

package main

import "fmt"

func main() {
	// 數組複製
	x := [2]int{10, 20}
	y := x
	fmt.Printf("x: %p, %v\n", &x, x) // x: 0xc00012e020, [10 20]
	fmt.Printf("y: %p, %v\n", &y, y) // y: 0xc00012e030, [10 20]
	test(x)
}

func test(a [2]int) {
	fmt.Printf("a: %p, %v\n", &a, a) // a: 0xc00012e060, [10 20]
}
複製代碼

再來看看函數傳參的狀況：

package main

import "fmt"

func main() {
	x := [2]int{10, 20}

	// 傳參
	modify(x)
	fmt.Println("main: ", x) // main: [10 20]
}

func modify(a [2]int) {
	a[0] = 30
	fmt.Println("modify: ", a) // modify: [30 20]
}
複製代碼

一樣從結果能夠看到，modify 中數組內容修改後，main 中數組內容並無變化。

那麼，有沒有可能在函數內修改，而影響到函數外呢？答案是能夠的，接下來要說的切片就能夠作到。

切片 slice

切片是一種引用類型，它有三個屬性：指針，長度和容量。

指針：指向 slice 能夠訪問到的第一個元素。
長度：slice 中元素個數。
容量：slice 起始元素到底層數組最後一個元素間的元素個數。

看到這樣的解釋是否是一臉懵呢？別慌，我們來詳細解釋一下。

它的底層結構是這樣的：

再來看一個例子，看看到底各部分都是什麼意思。

底層是一個包含 10 個整型元素的數組，data1 指向數組第 4 個元素，長度是 3，容量取到數組最後一個元素，是 7。data2 指向數組第 5 個元素，長度是 4，容量是 6。

建立切片

建立切片有兩種方式：

第一種方式是基於數組建立：

// 基於數組建立切片
var array = [...]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}

s1 := array[3:6]
s2 := array[:5]
s3 := array[4:]
s4 := array[:]

fmt.Printf("s1: %v\n", s1) // s1: [4 5 6]
fmt.Printf("s2: %v\n", s2) // s2: [1 2 3 4 5]
fmt.Printf("s3: %v\n", s3) // s3: [5 6 7 8]
fmt.Printf("s4: %v\n", s4) // s4: [1 2 3 4 5 6 7 8]
複製代碼

第二種方式是使用內置函數 make 來建立：

// 使用 make 建立切片
// len: 10, cap: 10
a := make([]int, 10)
// len: 10, cap: 15
b := make([]int, 10, 15)

fmt.Printf("a: %v, len: %d, cap: %d\n", a, len(a), cap(a))
fmt.Printf("b: %v, len: %d, cap: %d\n", b, len(b), cap(b))
複製代碼

使用切片

遍歷

和遍歷數組方法相同。

// 切片遍歷
for i, n := range s1 {
	fmt.Println(i, n)
}
複製代碼

比較

不能使用 == 來測試兩個 slice 是否有相同元素，但 slice 能夠和 nil 比。slice 類型的零值是 nil，表示沒有對應的底層數組，並且長度和容量都是零。

但也要注意，長度和容量都是零的，其值也並不必定是 nil。

// 比較
var s []int
fmt.Println(len(s) == 0, s == nil) // true true
s = nil
fmt.Println(len(s) == 0, s == nil) // true true
s = []int(nil)
fmt.Println(len(s) == 0, s == nil) // true true
s = []int{}
fmt.Println(len(s) == 0, s == nil) // true false
複製代碼

因此，判斷 slice 是否爲空，要用內置函數 len，而不是判斷其是否爲 nil。

追加元素

使用內置函數 append。

// 追加
s5 := append(s4, 9)
fmt.Printf("s5: %v\n", s5) // s5: [1 2 3 4 5 6 7 8 9]
s6 := append(s4, 10, 11)
fmt.Printf("s6: %v\n", s6) // s5: [1 2 3 4 5 6 7 8 10 11]
複製代碼

追加另外一個切片，須要在另外一個切片後面跟三個點。

// 追加另外一個切片
s7 := []int{12, 13}
s7 = append(s7, s6...)
fmt.Printf("s7: %v\n", s7) // s7: [12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11]
複製代碼

複製

使用內置函數 copy。

// 複製
s8 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
s9 := []int{5, 4, 3}
s10 := []int{6}

copy(s8, s9)
fmt.Printf("s8: %v\n", s8) // s8: [5 4 3 4 5]
copy(s10, s9)
fmt.Printf("s10: %v\n", s10) // s10: [5]
複製代碼

引用類型

上文介紹數組時說過，數組屬於值類型，因此在傳參時會複製整個數組內容，若是數組很大的話，是很影響性能的。而傳遞切片只會複製切片自己，並不影響底層數組，是很高效的。

package main

import "fmt"

func main() {
	s9 := []int{5, 4, 3}

	// 傳參
	modify(s9)
	fmt.Println("main: ", s9) // main: [30 4 3]
}

func modify(a []int) {
	a[0] = 30
	fmt.Println("modify: ", a) // modify: [30 4 3]
}

複製代碼

在 modify 中修改的值會影響到 main 中。

總結

本文學習了複合數據類型的前兩種：數組和切片。分別介紹了它們的建立，經常使用操做，以及函數間的傳遞。

數組長度固定，是切片的基礎；切片長度可變，多一個容量屬性，其指針指向的底層結構就是數組。

在函數傳參過程當中，數組若是很大的話，很影響效率，而切片則解決了這個問題，效率更高。

在平常開發中，使用切片的頻率會更高一些。

文章中的腦圖和源碼都上傳到了 GitHub，有須要的同窗可自行下載。

地址： github.com/yongxinz/go…

Go 專欄文章列表：