前言

切片是一种复合数据类型,与数组类似,存放相同数据类型的元素,但数组的大小是固定的,而切片的大小可变,可以按需自动改变大小。切片是基于底层数组实现的,是对数组的抽象。切片很小,只有三个字段的数据结构:指向底层数组的指针、能访问的元素个数(即切片长度)和允许增长到的元素个数(即切片容量)。 如上图所示,一个长度为 3、容量为 5 的整型切片的底层结构。

声明与初始化

make()创建

使用内置函数创建空切片,形如:

s := make([]type, len, cap)  // len 长度,cap 容量

也可以只指定len,那么切片的容量和长度是一样的。Go 语言提供了内置函数len()cap()分别返回切片的长度和容量。

// 声明一个长度为 3、容量为 5 的整型切片
s1 := make([]int,3,5)
fmt.Println(len(s1),cap(s1))   // 输出:3 5

// 声明一个长度和容量都是5的字符串切片
s2 := make([]string,5)
fmt.Println(len(s2),cap(s2))   // 输出:5 5

切片创建完成,如果不指定字面量的话,默认值就是数组的元素的零值。
切片的容量就是切片底层数组的大小,我们只能访问切片长度范围内的元素,如第一节的图所示,长度为 3 的整型切片存入 3 个值后的结构,我们只能访问到第 3 个元素,剩余的 2 个元素需要切片扩充以后才可以访问。所以,很明显的:容量>=长度,我们不能创建长度大于容量的切片。

s1 := make([]int,5,3)
// 报错:len larger than cap in make([]int)

使用字面量创建切片

使用字面量创建,就是指定了初始化的值

s := []int{1,2,3,4,5}     // 长度和容量都是5的整型切片

有没有发现,这种创建方式与创建数组类似,只不过不用指定[]的值,这时候切片的长度和容量是相等的,并且会根据指定的字面量推导出来。
区别:

// 创建大小为10的数组
s := [10]int{1,2,3,4,5}
// 创建切片
s := []int{1,2,3,4,5}

我们也可以只初始化某一个索引的值:

s := []int{4:1}
fmt.Println(len(s),cap(s))  // 输出:5 5
fmt.Println(s)		// 输出:[0 0 0 0 1]

指定了第 5 个元素为1,其他元素初始化为 0。

基于已有的数组或者切片创建切片

使用操作符[start:end],简写成[i:j],表示从索引i,到索引j结束,截取已有数组或者切片的任意部分,返回一个新的切片,新切片的值包含原切片的i索引的值,但是不包含j索引的值。ij都是可选的,i如果省略,默认是 0,j如果省略,默认是原切片或数组的长度。ij都不能超过这个长度值。

s := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}

fmt.Println("s[:]", s[:])
fmt.Println("s[2:]", s[2:])
fmt.Println("s[:4]", s[:4])
fmt.Println("s[2:4]", s[2:4])

输出

你可能会有个疑问:截取获得的新切片的长度和容量怎么计算呢?我们当然可以使用内置函数len()cap()直接获得,如果明白了怎么计算的,我们处理问题就可以更得心应手。
对底层数组大小为k的切片执行[i,j]操作之后获得的新切片的长度和容量是:
长度:j-i
容量:k-i

就拿上一个例子的s[2:4]来说,原切片底层数组大小是 10,所以新切片的长度是4-2=2,容量是10-2=8
可以使用内置函数验证下:

s1 := s[2:4]
fmt.Println(len(s1),cap(s1)) // 输出:2 8

上面是使用 2 个索引的方法创建切片,还可以使用 3 个索引的方法,第 3 个用来限定新切片的容量,用法为slice[i:j:k]

s2 := s[2:4:8]
fmt.Println(s2)  // 输出:[2 3]

长度和容量如何计算:长度j-i,容量k-i。所以切片s2的长度和容量分别是26注意k不能超过原切片(数组)的长度,否则报错panic: runtime error: slice bounds out of range。例如上面的例子中,第三个索引值不能超过 10。
我们来看个例子:

s := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5}

fmt.Println("before,s:",s)
s1 := s[1:4]
fmt.Println("before,s1:",s1)
s1[1] = 10
fmt.Println("after,s1:",s1)
fmt.Println("after,s:",s)

输出

before,s: [0 1 2 3 4 5]
before,s1: [1 2 3]
after,s1: [1 10 3]
after,s: [0 1 10 3 4 5]

这个例子说明,原切片和新切片是基于同一个底层数组的,所以当修改的时候,底层数组的值就会被改变,原切片的值也随之改变了。对于基于数组的切片也一样的。 在这里插入图片描述 我们可以看到,执行完切片动作之后,获得一个新切片,与原切片共享同一段底层数组,但通过不同的切片会看到底层数组的不同部分。切片s能够看到底层数组全部6个元素,而切片s1只能看到索引1及之后的全部元素,对于s1来说,索引1之前的部分是不存在。

使用切片

切片的使用方法与数组的使用方法类似,直接通过索引就可以获取、修改元素的值。

s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
fmt.Println(s[1])   // 获取值   输出:2
s[1] = 10	  	// 修改值
fmt.Println(s)   //输出:[1 10 3 4 5]

只能访问切片长度范围内的元素,否则报错

s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
s1 := s[2:3]			
fmt.Println(s1[1]) 

上面这个例子中,s1的容量为 3,长度为 1,所以只能访问s1第一个元素s1[0],访问s1[1]就会报错:panic: runtime error: index out of range

与切片的容量相关联的元素只能用于增长切片,在使用这部分元素前,必须将其合并到切片的长度里。

相较于数组,使用切片的好处在于,可以按需增长,类似于动态数组。Go 提供了内置append()函数,能够帮我们处理切片增长的一些列细节,我们只管使用就可以了。 函数原型:

func append(slice []Type, elems ...Type) []Type

使用append()函数,需要一个被操作的切片和一个(多个)追加值,返回一个相同数据类型的新切片。

s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
newS := s[2:4]
newS = append(newS, 50)
fmt.Println(s, newS)
fmt.Println(&s[2] == &newS[0])

输出

[1 2 3 4 50] [3 4 50]
true

上面的例子中,截取获得一个长度为 2,容量为 3(可用容量为 1)的新切片newS,通过append()函数向切片newS追加一个元素 50。 追加元素 50 之前: 追加元素10之前 追加元素 50 之后: 追加元素10之后 通过输出结果可以得出,新切片newS与原切片s是共享底层数组的,当切片可用容量能够存下追加元素时,不会创建新的切片。
当切片可用容量存不下需要追加的元素时会发生呢?

s := []int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}
s1 := s[2:4]
fmt.Printf("before -> s=%v\n", s)
fmt.Printf("before -> s1=%v\n", s1)
fmt.Printf("before -> len=%d, cap=%d\n", len(s1), cap(s1))
fmt.Println("&s[2] == &s1[0] is", &s[2] == &s1[0])

s1 = append(s1, 60, 70, 80, 90, 100, 110)
fmt.Printf("after -> s=%v\n", s)
fmt.Printf("after -> s1=%v\n", s1)
fmt.Printf("after -> len=%d, cap=%d\n", len(s1), cap(s1))
fmt.Println("&s[2] == &s1[0] is", &s[2] == &s1[0])

输出

before -> s=[1 2 3 4 5 6 7 8]
before -> s1=[3 4]
before -> len=2, cap=6
&s[2] == &s1[0] is true
after -> s=[1 2 3 4 5 6 7 8]
after -> s1=[3 4 60 70 80 90 100 110]
after -> len=8, cap=12
&s[2] == &s1[0] is false

追加元素 60、70、80、90、100 和 110 之前: 在这里插入图片描述 追加之后: 从结果可以看出,切片的底层数组没有足够的可用容量, append()函数会创建一个新的底层数组,将原数组的值复制到新数组里,再追加新的值,就不会影响原来的底层数组。

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()函数会智能地增加底层数组的容量,目前的算法是:当数组容量<=1024时,会成倍地增加;当超过1024,增长因子变为 1.25,也就是说每次会增加 25% 的容量。
Go 提供了...操作符,允许将一个切片追加到另一个切片上:

s := []int{1, 2,3,4,5}
s1 := []int{6,7,8}
s = append(s,s1...)
fmt.Println(s,s1)

输出:

[1 2 3 4 5 6 7 8] [6 7 8]

迭代切片

使用for循环迭代切片,配合len()函数使用:

s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
for i:=0;i<len(s) ;i++  {
	fmt.Printf("Index:%d,Value:%d\n",i,s[i])
}

使用for range迭代切片:

s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
for i,v := range s {
	fmt.Printf("Index:%d,Value:%d\n",i,v)
}

// 使用‘_’可以忽略返回值
s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
for _,v := range s {
	fmt.Printf("Value:%d\n",v)
}

需要注意的是,range返回的是切片元素的复制,而不是元素的引用。如果使用该值变量的地址作为指向每个元素的指针,就会造成错误。

s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
for i,v := range s {
	fmt.Printf("v:%d,v_addr:%p,elem_addr:%p\n",v,&v,&s[i])
}

输出

v:1,v_addr:0xc000018058,elem_addr:0xc000016120
v:2,v_addr:0xc000018058,elem_addr:0xc000016128
v:3,v_addr:0xc000018058,elem_addr:0xc000016130
v:4,v_addr:0xc000018058,elem_addr:0xc000016138
v:5,v_addr:0xc000018058,elem_addr:0xc000016140

可以看到,v的地址总是相同的,因为迭代返回的变量在迭代过程中根据切片依次赋值的新变量。 好了,今天先讲到这里,下一节,我们再来讨论关于Slice更多的用法!

(全文完)

扫码关注领取学习资料!