黎跃春区块链博客


黎跃春,江湖人称春哥,孔壹学院、 链乎创始人,区块链职业教育布道师,通信和信息技术培养工程区块链高级授课专家。


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第4章-数组和切片

一、数组(Array)

1.1 什么是数组

Go 语言提供了数组类型的数据结构。 数组是具有相同唯一类型的一组已编号且长度固定的数据项序列,这种类型可以是任意的原始类型例如整形、字符串或者自定义类型。

数组元素可以通过索引(位置)来读取(或者修改),索引从0开始,第一个元素索引为 0,第二个索引为 1,以此类推。数组的下标取值范围是从0开始,到长度减1。

数组一旦定义后,大小不能更改。

1.2 数组的语法

声明和初始化数组

var variable_name [SIZE] variable_type
var balance [10] float32
var balance = [5]float32{1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0}

初始化数组中 {} 中的元素个数不能大于 [] 中的数字。 如果忽略 [] 中的数字不设置数组大小,Go 语言会根据元素的个数来设置数组的大小:

var balance = []float32{1000.0, 2.0, 3.4, 7.0, 50.0}
balance[4] = 50.0

访问数组元素

float32 salary = balance[9]

示例代码:

package main

import "fmt"

func main() {
   var n [10]int /* n 是一个长度为 10 的数组 */
   var i,j int

   /* 为数组 n 初始化元素 */
   for i = 0; i < 10; i++ {
      n[i] = i + 100 /* 设置元素为 i + 100 */
   }

   /* 输出每个数组元素的值 */
   for j = 0; j < 10; j++ {
      fmt.Printf("Element[%d] = %d\n", j, n[j] )
   }
}

结果

Element[0] = 100
Element[1] = 101
Element[2] = 102
Element[3] = 103
Element[4] = 104
Element[5] = 105
Element[6] = 106
Element[7] = 107
Element[8] = 108
Element[9] = 109

数组的长度

通过将数组作为参数传递给len函数,可以获得数组的长度。

示例代码:

package main

import "fmt"

func main() {
    a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
    fmt.Println("length of a is",len(a))

}

运行结果:

length of a is 4

您甚至可以忽略声明中数组的长度并将其替换为…让编译器为你找到长度。这是在下面的程序中完成的。

示例代码:

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    a := [...]int{12, 78, 50} // ... makes the compiler determine the length
    fmt.Println(a)
}

遍历数组:

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])
    }
}

使用range遍历数组:

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)
}

如果您只需要值并希望忽略索引,那么可以通过使用_ blank标识符替换索引来实现这一点。

for _, v := range a { //ignores index
}

1.3 多维数组

var threedim [5][10][4]int

三维数组

a = [3][4]int{
 {0, 1, 2, 3} ,   /*  第一行索引为 0 */
 {4, 5, 6, 7} ,   /*  第二行索引为 1 */
 {8, 9, 10, 11}   /*  第三行索引为 2 */
}
int val = a[2][3]

1.4 数组是值类型

数组是值类型 Go中的数组是值类型,而不是引用类型。这意味着当它们被分配给一个新变量时,将把原始数组的副本分配给新变量。如果对新变量进行了更改,则不会在原始数组中反映。

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)
}

运行结果:

a is [USA China India Germany France]
b is [Singapore China India Germany France]

类似地,当将数组传递给函数作为参数时,它们将通过值传递,而原始数组将保持不变。

向函数传递数组

第一种

void myFunction(param [10]int)
{
.
.
.
}

第二种

void myFunction(param []int)
{
.
.
.
}
func getAverage(arr []int, int size) float32
{
   var i int
   var avg, sum float32

   for i = 0; i < size; ++i {
      sum += arr[i]
   }

   avg = sum / size

   return avg;
}
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)
}

运行结果:

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]

数组的大小是类型的一部分。因此[5]int和[25]int是不同的类型。因此,数组不能被调整大小。不要担心这个限制,因为切片的存在是为了解决这个问题。

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
}

#二、切片(Slice)

2.1 什么是切片

Go 语言切片是对数组的抽象。 Go 数组的长度不可改变,在特定场景中这样的集合就不太适用,Go中提供了一种灵活,功能强悍的内置类型切片(“动态数组”),与数组相比切片的长度是不固定的,可以追加元素,在追加时可能使切片的容量增大

切片是一种方便、灵活且强大的包装器。切片本身没有任何数据。它们只是对现有数组的引用。

切片与数组相比,不需要设定长度,在[]中不用设定值,相对来说比较自由

从概念上面来说slice像一个结构体,这个结构体包含了三个元素:

  1. 指针,指向数组中slice指定的开始位置
  2. 长度,即slice的长度
  3. 最大长度,也就是slice开始位置到数组的最后位置的长度

2.2 切片的语法

定义切片

var identifier []type

切片不需要说明长度。 或使用make()函数来创建切片:

var slice1 []type = make([]type, len)
也可以简写为
slice1 := make([]type, len)
make([]T, length, capacity)

初始化

s[0] = 1
s[1] = 2
s[2] = 3
s :=[] int {1,2,3 }
s := arr[startIndex:endIndex]

将arr中从下标startIndex到endIndex-1 下的元素创建为一个新的切片(前闭后开),长度为endIndex-startIndex

s := arr[startIndex:]

缺省endIndex时将表示一直到arr的最后一个元素

s := arr[:endIndex]

缺省startIndex时将表示从arr的第一个元素开始

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)
}

2.3 修改切片

slice没有自己的任何数据。它只是底层数组的一个表示。对slice所做的任何修改都将反映在底层数组中。

示例代码:

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)
}

运行结果:

array before [57 89 90 82 100 78 67 69 59]
array after [57 89 91 83 101 78 67 69 59]

当多个片共享相同的底层数组时,每个元素所做的更改将在数组中反映出来。

示例代码:

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)
}

运行结果:

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]

2.4 len() 和 cap() 函数

切片的长度是切片中元素的数量。切片的容量是从创建切片的索引开始的底层数组中元素的数量。

切片是可索引的,并且可以由 len() 方法获取长度 切片提供了计算容量的方法 cap() 可以测量切片最长可以达到多少

package main

import "fmt"

func main() {
   var numbers = make([]int,3,5)

   printSlice(numbers)
}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

结果

len=3 cap=5 slice=[0 0 0]

空切片

一个切片在未初始化之前默认为 nil,长度为 0

package main

import "fmt"

func main() {
   var numbers []int

   printSlice(numbers)

   if(numbers == nil){
      fmt.Printf("切片是空的")
   }
}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

结果

len=0 cap=0 slice=[]
切片是空的
package main

import "fmt"

func main() {
   /* 创建切片 */
   numbers := []int{0,1,2,3,4,5,6,7,8}
   printSlice(numbers)

   /* 打印原始切片 */
   fmt.Println("numbers ==", numbers)

   /* 打印子切片从索引1(包含) 到索引4(不包含)*/
   fmt.Println("numbers[1:4] ==", numbers[1:4])

   /* 默认下限为 0*/
   fmt.Println("numbers[:3] ==", numbers[:3])

   /* 默认上限为 len(s)*/
   fmt.Println("numbers[4:] ==", numbers[4:])

   numbers1 := make([]int,0,5)
   printSlice(numbers1)

   /* 打印子切片从索引  0(包含) 到索引 2(不包含) */
   number2 := numbers[:2]
   printSlice(number2)

   /* 打印子切片从索引 2(包含) 到索引 5(不包含) */
   number3 := numbers[2:5]
   printSlice(number3)

}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

结果

len=9 cap=9 slice=[0 1 2 3 4 5 6 7 8]
numbers == [0 1 2 3 4 5 6 7 8]
numbers[1:4] == [1 2 3]
numbers[:3] == [0 1 2]
numbers[4:] == [4 5 6 7 8]
len=0 cap=5 slice=[]
len=2 cap=9 slice=[0 1]
len=3 cap=7 slice=[2 3 4]

##2.5 append() 和 copy() 函数

append 向slice里面追加一个或者多个元素,然后返回一个和slice一样类型的slice copy 函数copy从源slice的src中复制元素到目标dst,并且返回复制的元素的个数

append函数会改变slice所引用的数组的内容,从而影响到引用同一数组的其它slice。 但当slice中没有剩 余空间(即(cap-len) == 0)时,此时将动态分配新的数组空间。返回的slice数组指针将指向这个空间,而原 数组的内容将保持不变;其它引用此数组的slice则不受影响

下面的代码描述了从拷贝切片的 copy 方法和向切片追加新元素的 append 方法

package main

import "fmt"

func main() {
   var numbers []int
   printSlice(numbers)

   /* 允许追加空切片 */
   numbers = append(numbers, 0)
   printSlice(numbers)

   /* 向切片添加一个元素 */
   numbers = append(numbers, 1)
   printSlice(numbers)

   /* 同时添加多个元素 */
   numbers = append(numbers, 2,3,4)
   printSlice(numbers)

   /* 创建切片 numbers1 是之前切片的两倍容量*/
   numbers1 := make([]int, len(numbers), (cap(numbers))*2)

   /* 拷贝 numbers 的内容到 numbers1 */
   copy(numbers1,numbers)
   printSlice(numbers1)
}

func printSlice(x []int){
   fmt.Printf("len=%d cap=%d slice=%v\n",len(x),cap(x),x)
}

结果

len=0 cap=0 slice=[]
len=1 cap=2 slice=[0]
len=2 cap=2 slice=[0 1]
len=5 cap=8 slice=[0 1 2 3 4]
len=5 cap=12 slice=[0 1 2 3 4]

numbers1与numbers两者不存在联系,numbers发生变化时,numbers1是不会随着变化的。也就是说copy方法是不会建立两个切片的联系的

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