11-Go语言数组和切片-指趣学院

数组

• 和C语言一样,Go语言中也有数组的概念, Go语言中的数组也是用于保存一组相同类型的数据
• 和C语言一样,Go语言中的数组也分为一维数组和多维数组

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一维数组

• 格式:var arr [元素个数]数据类型
  • 和C语言中数组不同, Go语言中数组定义之后就有默认的初始值
  • 默认初始值就是保存数据类型的默认值(零值)

  package main
  import "fmt"
  func main() {
      // 1.定义一个数组
      var arr [3]int
      // 2.打印数组
      fmt.Println(arr) //[0 0 0]
  
      // 1.定义一个数组
      var arr [3]bool
      // 2.打印数组
      fmt.Println(arr) //[false false  false]
  }
  

  • 和C语言一样,Go语言中的数组也提供了好几种初始化方式

  package main
  import "fmt"
  func main() {
        // 1.定义的同时完全初始化
        var arr1 [3]int = [3]int{1, 3, 5}
        // 2.打印数组
        fmt.Println(arr1) // [1 3 5]
  
        // 1.定义的同时部分初始化
        var arr4 [3]int = [3]int{8, 9}
        // 2.打印数组
        fmt.Println(arr4) // [8 9 0]
  
        // 1.定义的同时指定元素初始化
        var arr5 [3]int = [3]int{0:8, 2:9}
        // 2.打印数组
        fmt.Println(arr5) // [8 0 9]
  
        // 1.先定义再逐个初始化
        var arr3 [3]int
        arr3[0] = 1
        arr3[1] = 2
        arr3[2] = 3
        // 2.打印数组
        fmt.Println(arr3) // [1 2 3]
  }
  

  • 和C语言中的数组不同,Go语言中数组除了可以定义的同时初始化以外,还可以先定义再一次性初始化

  package main
  import "fmt"
  func main() {
        // 1.先定义再一次性初始化
        var arr2 [3]int
        arr2 = [3]int{2, 4, 6}
        // 2.打印数组
        fmt.Println(arr2) // [2 4 6]
  }
  

  • 和C语言一样,Go语言中如果定义数组的同时初始化,那么元素个数可以省略,但是必须使用...来替代
    • ...会根据初始化元素个数自动确定数组长度

  package main
  import "fmt"
  func main() {
    // 1.定义的同时完全初始化
    var arr1  = [...]int{1, 3, 5}
    // 2.打印数组
    fmt.Println(arr1) // [1 3 5]
  
    // 1.定义的同时指定元素初始化
    var arr2  = [...]int{6:5}
    // 2.打印数组
    fmt.Println(arr2) // [0 0 0 0 0 0 5]
  }
  

• Go语言中数组的访问和使用方式和C语言一样都是通过数组名称[索引]的方式

package main
import "fmt"
func main() {
    arr := [...]int{1, 3, 5}
    // 使用数组, 往数组中存放数据
    arr[1] = 666
    // 访问数组, 从数组中获取数据
    fmt.Println(arr[0])
    fmt.Println(arr[1])
    fmt.Println(arr[2])
}

• 遍历数组
  • Go语言中提供了两种遍历数组的方式, 一种是通过传统for循环遍历, 一种是通过for...range循环遍历

package main
import "fmt"
func main() {
    arr := [...]int{1, 3, 5}
    // 传统for循环遍历
    for i:=0; i<len(arr); i++{
        fmt.Println(i, arr[i])
    }
    // for...range循环遍历
    for i, v := range arr{
        fmt.Println(i, v)
    }
}

• 数组注意点
  • Go语言中数组长度也是数据类型的一部分

  package main
  import "fmt"
  func main() {
      var arr1 [3]int
      var arr2 [3]int
      //var arr3 [2]int
      fmt.Println(arr1 == arr2) // true
      //fmt.Println(arr1 == arr3) // 编译报错, 不是相同类型不能比较
  }
  

  • 如果元素类型支持==、!=操作时,那么数组也支持此操作

  package main
  import "fmt"
  func main() {
      var arr1 [3]int = [3]int{1, 3, 5}
      var arr2 [3]int = [3]int{1, 3, 5}
      var arr3 [3]int = [3]int{2, 4, 6}
      // 首先会判断`数据类型`是否相同,如果相同会依次取出数组中`对应索引的元素`进行比较, 
      // 如果所有元素都相同返回true,否则返回false
      fmt.Println(arr1 == arr2) // true
      fmt.Println(arr1 == arr3) // false
   }
  

  • Go语言中的数组是值类型, 赋值和传参时会复制整个数组

  package main
  import "fmt"
  func main() {
    var arr1 [3]int = [3]int{1, 3, 5}
    var arr2 [3]int = arr1
    arr2[0] = 666
    fmt.Println(arr1) // [1 3 5]
    fmt.Println(arr2) // [666 3 5]
   }
  

二维数组

• 用法和C语言数组一样, 只是创建的格式不同
• 格式: [行数][列数]类型

  package main
  import "fmt"
  func main() {
    // 创建一个两行三列数组
    arr := [2][3]int{
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6}, //注意: 数组换行需要以逗号结尾
    }
    fmt.Println(arr)// [[1 2 3] [4 5 6]]
   }

• 创建多维数组时只允许第一维度使用...
• 格式: [...][列数]类型

package main
  import "fmt"
  func main() {
    // 创建一个两行三列数组
    arr := [...][3]int{
        {1, 2, 3},
        {4, 5, 6},
    }
    fmt.Println(arr)// [[1 2 3] [4 5 6]]
   }

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切片

• 无论是C语言中的数组还是Go语言中的数组,数组的长度一旦确定就不能改变, 但在实际开发中我们可能事先不能确定数组的长度, 为了解决这类问题Go语言中推出了一种新的数据类型切片
• 切片可以简单的理解为长度可以变化的数组, 但是Go语言中的切片本质上是一个结构体
  • 切片源码

  type slice struct{
    array unsafe.Pointer // 指向底层数组指针
    len int // 切片长度(保存了多少个元素)
    cap int // 切片容量(可以保存多少个元素)
  }
  

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• 切片创建的三种方式
• 方式一: 通过数组创建切片array[startIndex:endIndex]

  package main
  import "fmt"
  func main() {
      var arr = [5]int{1, 3, 5, 7, 9}
      // 从数组0下标开始取,一直取到2下标前面一个索引
      var sce = arr[0:2]
      fmt.Println(sce) // [1 3]
      // 切片len = 结束位置 - 开始位置
      fmt.Println(len(sce)) // 2 - 0 = 2
      fmt.Println(cap(sce)) // 5 - 0 = 5
      // 数组地址就是数组首元素的地址
      fmt.Printf("%p\n", &arr) // 0xc04200a330
      fmt.Printf("%p\n", &arr[0]) // 0xc04200a330
      // 切片地址就是数组中指定的开始元素的地址
      //  arr[0:2]开始地址为0, 所以就是arr[0]的地址
      fmt.Printf("%p\n", sce) // 0xc04200a330
  }
  

• image.png

  package main
  import "fmt"
  func main() {
    var arr = [5]int{1, 3, 5, 7, 9}
    // 根据数组的索引片段创建切片
    var sce = arr[2:4]
    fmt.Println(sce) // [5 7]
    fmt.Println(len(sce)) // 4 - 2 = 2
    fmt.Println(cap(sce)) // 5 - 2 = 3
    fmt.Printf("%p\n", &arr[2]) // 0xc042076070
    fmt.Printf("%p\n", sce) // 0xc042076070
  }
  

• 
• 指定起始位置时有三种方式可以指定
  • 开始位置和结束位置都指定
  • 只指定开始位置或结束位置
  • 开始位置和结束位置都不指定

  package main
  import "fmt"
  func main() {
    var arr = [5]int{1, 3, 5, 7, 9}
    // 同时指定开始位置和结束位置
    var sce1 = arr[0:2]
    fmt.Println(sce1) // [1 3]

    // 只指定结束位置
    var sce3 = arr[:2]
    fmt.Println(sce3) // [1 3]

    // 只指定开始位置
    var sce2 = arr[0:]
    fmt.Println(sce2) // [1 3 5 7 9]

    // 都不指定
    var sce4 = arr[:]
    fmt.Println(sce4) // [1 3 5 7 9]
  }

• 方式二: 通过make函数创建make(类型, 长度, 容量)
  • 内部会先创建一个数组, 然后让切片指向数组
  • 如果没有指定容量,那么容量和长度一样

 package main
 import "fmt"
 func main() {
    // 第一个参数: 指定切片数据类型
    // 第二个参数: 指定切片的长度
    // 第三个参数: 指定切片的容量
    var sce = make([]int, 3, 5)
    fmt.Println(sce) // [0 0 0]
    fmt.Println(len(sce)) // 3
    fmt.Println(cap(sce)) // 5
    /*
    内部实现原理
    var arr = [5]int{0, 0, 0}
    var sce = arr[0:3]
    */
 }

• 方式三:通过Go提供的语法糖快速创建
  • 和创建数组一模一样, 但是不能指定长度
  • 通过该方式创建时, 切片的长度和容量相等

 package main
 import "fmt"
 func main() {
    var sce = []int{1, 3, 5}
    fmt.Println(sce) // [1 3 5]
    fmt.Println(len(sce)) // 3
    fmt.Println(cap(sce)) // 3
 }

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• 切片的使用
  • 切片的基本使用方式和数组一样, 可以通过切片名称[索引]方式操作切片

   package main
   import "fmt"
   func main() {
      var sce = []int{1, 3, 5}
      // 使用切片, 往切片中存放数据
      sce[1] = 666
      // 访问切片, 从切片中获取数据
      fmt.Println(sce) // [1 666 5]
   }
  

  • 和数组一样, 如果通过切片名称[索引]方式操作切片, 不能越界

    package main
    import "fmt"
    func main() {
       var sce = []int{1, 3, 5}
       // 编译报错, 越界
       sce[3] = 666
    }
  

  • 如果希望切片自动扩容,那么添加数据时必须使用append方法
    • append函数会在切片末尾添加一个元素, 并返回一个追加数据之后的切片
    • 利用append函数追加数据时,如果追加之后没有超出切片的容量,那么返回原来的切片, 如果追加之后超出了切片的容量,那么返回一个新的切片
    • append函数每次给切片扩容都会按照原有切片容量*2的方式扩容

    package main
    import "fmt"
    func main() {
     var sce = []int{1, 3, 5}
     fmt.Println("追加数据前:", sce) // [1 3 5]
     fmt.Println("追加数据前:", len(sce)) // 3
     fmt.Println("追加数据前:", cap(sce)) // 3
     fmt.Printf("追加数据前: %p\n", sce) // 0xc0420600a0
     // 第一个参数: 需要把数据追加到哪个切片中
     // 第二个参数: 需要追加的数据, 可以是一个或多个
     sce = append(sce, 666)
     fmt.Println("追加数据后:", sce) // [1 3 5 666]
     fmt.Println("追加数据后:", len(sce)) // 4
     fmt.Println("追加数据后:", cap(sce)) // 6
     fmt.Printf("追加数据前: %p\n", sce) // 0xc042076b60
    }
  

  • 除了append函数外,Go语言还提供了一个copy函数, 用于两个切片之间数据的快速拷贝
    • 格式: copy(目标切片, 源切片), 会将源切片中数据拷贝到目标切片中

     package main
     import "fmt"
     func main() {
    var sce1 = []int{1, 3, 5}
    var sce2 = make([]int, 5)
    fmt.Printf("赋值前:%p\n", sce1) // 0xc0420600a0
    fmt.Printf("赋值前:%p\n", sce2) // 0xc042076060
    // 将sce2的指向修改为sce1, 此时sce1和sce2底层指向同一个数组
    sce2 = sce1
    fmt.Printf("赋值后:%p\n", sce1) // 0xc0420600a0
    fmt.Printf("赋值后:%p\n", sce2) // 0xc0420600a0
    //copy(sce2, sce1)
    fmt.Println(sce1) // [1 3 5]
    fmt.Println(sce2) // [1 3 5]
    sce2[1] = 666
    fmt.Println(sce1) // [1 666 5]
    fmt.Println(sce2) // [1 666 5]
     }
  

     package main
     import "fmt"
     func main() {
    var sce1 = []int{1, 3, 5}
    var sce2 = make([]int, 5)
    fmt.Printf("赋值前:%p\n", sce1) // 0xc0420600a0
    fmt.Printf("赋值前:%p\n", sce2) // 0xc042076060
    // 将sce1中的数据拷贝到sce2中,, 此时sce1和sce2底层指向不同数组
    copy(sce2, sce1)
    fmt.Printf("赋值后:%p\n", sce1) // 0xc0420600a0
    fmt.Printf("赋值后:%p\n", sce2) // 0xc042076060
    //copy(sce2, sce1)
    fmt.Println(sce1) // [1 3 5]
    fmt.Println(sce2) // [1 3 5 0 0]
    sce2[1] = 666
    fmt.Println(sce1) // [1 3 5]
    fmt.Println(sce2) // [1 666 5 0 0]
     }
  

  • copy函数在拷贝数据时永远以小容量为准

     package main
     import "fmt"
     func main() {
    // 容量为3
    var sce1 = []int{1, 3, 5}
    // 容量为5
    var sce2 = make([]int, 5)
    fmt.Println("拷贝前:", sce2) // [0 0 0 0 0]
    // sce2容量足够, 会将sce1所有内容拷贝到sce2
    copy(sce2, sce1)
    fmt.Println("拷贝后:", sce2) // [1 3 5 0 0]
     }
  

     package main
     import "fmt"
     func main() {
    // 容量为3
    var sce1 = []int{1, 3, 5}
    // 容量为2
    var sce2 = make([]int, 2)
    fmt.Println("拷贝前:", sce2) // [0 0]
    // sce2容量不够, 会将sce1前2个元素拷贝到sce2中
    copy(sce2, sce1)
    fmt.Println("拷贝后:", sce2) // [1 3]
     }
  

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• 切片的注意点
  • 可以通过切片再次生成新的切片, 两个切片底层指向同一数组

    package main
    import "fmt"
    func main() {
        arr := [5]int{1, 3, 5, 7, 9}
        sce1 := arr[0:4]
        sce2 := sce1[0:3]
        fmt.Println(sce1) // [1 3 5 7]
        fmt.Println(sce2) // [1 3 5]
        // 由于底层指向同一数组, 所以修改sce2会影响sce1
        sce2[1] = 666
        fmt.Println(sce1) // [1 666 5 7]
        fmt.Println(sce2) // [1 666 5]
     }
  

  • 和数组不同, 切片只支持判断是否为nil, 不支持==、!=判断

  package main
  import "fmt"
  func main() {
      var arr1 [3]int = [3]int{1, 3, 5}
      var arr2 [3]int = [3]int{1, 3, 5}
      var arr3 [3]int = [3]int{2, 4, 6}
      // 首先会判断`数据类型`是否相同,如果相同会依次取出数组中`对应索引的元素`进行比较, 
      // 如果所有元素都相同返回true,否则返回false
      fmt.Println(arr1 == arr2) // true
      fmt.Println(arr1 == arr3) // false
  
      sce1 := []int{1, 3, 5}
      sce2 := []int{1, 3, 5}
      //fmt.Println(sce1 == sce2) // 编译报错
      fmt.Println(sce1 != nil) // true
      fmt.Println(sce2 == nil) // false
   }
  

  • 只声明当没有被创建的切片是不能使用的

  package main
  import "fmt"
  func main() {
    // 数组声明后就可以直接使用, 声明时就会开辟存储空间
    var arr [3]int
    arr[0] = 2
    arr[1] = 4
    arr[2] = 6
    fmt.Println(arr) // [2 4 6]
  
    // 切片声明后不能直接使用, 只有通过make或语法糖创建之后才会开辟空间,才能使用
    var sce []int
    sce[0] = 2 // 编译报错
    sce[1] = 4
    sce[2] = 6
    fmt.Println(sce)
   }
  

  • 字符串的底层是[]byte数组, 所以字符也支持切片相关操作

  package main
  import "fmt"
  func main() {
    str := "abcdefg"
    // 通过字符串生成切片
    sce1 := str[3:]
    fmt.Println(sce1) // defg
  
    sce2 := make([]byte, 10)
    // 第二个参数只能是slice或者是数组
    // 将字符串拷贝到切片中
    copy(sce2, str)
    fmt.Println(sce2) //[97 98 99 100 101 102 103 0 0 0]
   }