go語言切片怎么生成

本篇內(nèi)容介紹了“go語言切片怎么生成”的有關(guān)知識(shí)，在實(shí)際案例的操作過程中，不少人都會(huì)遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領(lǐng)大家學(xué)習(xí)一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細(xì)閱讀，能夠?qū)W有所成！

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在go語言中，切片（slice）是對(duì)數(shù)組的一個(gè)連續(xù)片段的引用，所以切片是一個(gè)引用類型，這個(gè)片段可以是整個(gè)數(shù)組，也可以是由起始和終止索引標(biāo)識(shí)的一些項(xiàng)的子集；切片的內(nèi)存分布是連續(xù)的，所以可以把切片當(dāng)做一個(gè)大小不固定的數(shù)組。切片有三個(gè)字段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：指向底層數(shù)組的指針、切片訪問的元素的個(gè)數(shù)（即長(zhǎng)度）和切片允許增長(zhǎng)到的元素個(gè)數(shù)（即容量）。

切片（slice）是對(duì)數(shù)組的一個(gè)連續(xù)片段的引用，所以切片是一個(gè)引用類型（因此更類似于 C/C++ 中的數(shù)組類型，或者 Python 中的 list 類型），這個(gè)片段可以是整個(gè)數(shù)組，也可以是由起始和終止索引標(biāo)識(shí)的一些項(xiàng)的子集，需要注意的是，終止索引標(biāo)識(shí)的項(xiàng)不包括在切片內(nèi)。

Go語言中切片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含地址、大小和容量，切片一般用于快速地操作一塊數(shù)據(jù)集合，如果將數(shù)據(jù)集合比作切糕的話，切片就是你要的“那一塊”，切的過程包含從哪里開始（切片的起始位置）及切多大（切片的大小），容量可以理解為裝切片的口袋大小，如下圖所示。

圖：切片結(jié)構(gòu)和內(nèi)存分配

切片的內(nèi)存分布是連續(xù)的，所以你可以把切片當(dāng)做一個(gè)大小不固定的數(shù)組。

切片有三個(gè)字段的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含 Go 語言需要操作底層數(shù)組的元數(shù)據(jù)，這 3 個(gè)字段分別是指向底層數(shù)組的指針、切片訪問的元素的個(gè)數(shù)（即長(zhǎng)度）和切片允許增長(zhǎng)到的元素個(gè)數(shù)（即容量）。后面會(huì)進(jìn)一步講解長(zhǎng)度和容量的區(qū)別。

從數(shù)組或切片生成新的切片

切片默認(rèn)指向一段連續(xù)內(nèi)存區(qū)域，可以是數(shù)組，也可以是切片本身。

從連續(xù)內(nèi)存區(qū)域生成切片是常見的操作，格式如下：

slice [開始位置 : 結(jié)束位置]

語法說明如下：

• slice：表示目標(biāo)切片對(duì)象；

• 開始位置：對(duì)應(yīng)目標(biāo)切片對(duì)象的索引；

• 結(jié)束位置：對(duì)應(yīng)目標(biāo)切片的結(jié)束索引。

從數(shù)組生成切片，代碼如下：

var a  = [3]int{1, 2, 3}
fmt.Println(a, a[1:2])

其中 a 是一個(gè)擁有 3 個(gè)整型元素的數(shù)組，被初始化為數(shù)值 1 到 3，使用 a[1:2] 可以生成一個(gè)新的切片，代碼運(yùn)行結(jié)果如下：

[1 2 3]  [2]

其中 [2] 就是 a[1:2] 切片操作的結(jié)果。

從數(shù)組或切片生成新的切片擁有如下特性：

• 取出的元素?cái)?shù)量為：結(jié)束位置 - 開始位置；

• 取出元素不包含結(jié)束位置對(duì)應(yīng)的索引，切片最后一個(gè)元素使用 slice[len(slice)] 獲取；

• 當(dāng)缺省開始位置時(shí)，表示從連續(xù)區(qū)域開頭到結(jié)束位置；

• 當(dāng)缺省結(jié)束位置時(shí)，表示從開始位置到整個(gè)連續(xù)區(qū)域末尾；

• 兩者同時(shí)缺省時(shí)，與切片本身等效；

• 兩者同時(shí)為 0 時(shí)，等效于空切片，一般用于切片復(fù)位。

根據(jù)索引位置取切片 slice 元素值時(shí)，取值范圍是（0～len(slice)-1），超界會(huì)報(bào)運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤，生成切片時(shí)，結(jié)束位置可以填寫 len(slice) 但不會(huì)報(bào)錯(cuò)。

下面通過實(shí)例來熟悉切片的特性。

1) 從指定范圍中生成切片

切片和數(shù)組密不可分，如果將數(shù)組理解為一棟辦公樓，那么切片就是把不同的連續(xù)樓層出租給使用者，出租的過程需要選擇開始樓層和結(jié)束樓層，這個(gè)過程就會(huì)生成切片，示例代碼如下：

var highRiseBuilding [30]int
for i := 0; i < 30; i++ {
        highRiseBuilding[i] = i + 1
}
// 區(qū)間
fmt.Println(highRiseBuilding[10:15])
// 中間到尾部的所有元素
fmt.Println(highRiseBuilding[20:])
// 開頭到中間指定位置的所有元素
fmt.Println(highRiseBuilding[:2])

代碼輸出如下：

代碼中構(gòu)建了一個(gè) 30 層的高層建筑，數(shù)組的元素值從 1 到 30，分別代表不同的獨(dú)立樓層，輸出的結(jié)果是不同的租售方案。

代碼說明如下：

• 第 8 行，嘗試出租一個(gè)區(qū)間樓層。

• 第 11 行，出租 20 層以上。

• 第 14 行，出租 2 層以下，一般是商用鋪面。

切片有點(diǎn)像C語言里的指針，指針可以做運(yùn)算，但代價(jià)是內(nèi)存操作越界，切片在指針的基礎(chǔ)上增加了大小，約束了切片對(duì)應(yīng)的內(nèi)存區(qū)域，切片使用中無法對(duì)切片內(nèi)部的地址和大小進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整，因此切片比指針更安全、強(qiáng)大。

2) 表示原有的切片

生成切片的格式中，當(dāng)開始和結(jié)束位置都被忽略時(shí)，生成的切片將表示和原切片一致的切片，并且生成的切片與原切片在數(shù)據(jù)內(nèi)容上也是一致的，代碼如下：

a := []int{1, 2, 3}
fmt.Println(a[:])

a 是一個(gè)擁有 3 個(gè)元素的切片，將 a 切片使用 a[:] 進(jìn)行操作后，得到的切片與 a 切片一致，代碼輸出如下：

[1 2 3]

3) 重置切片，清空擁有的元素

把切片的開始和結(jié)束位置都設(shè)為 0 時(shí)，生成的切片將變空，代碼如下：

a := []int{1, 2, 3}
fmt.Println(a[0:0])

代碼輸出如下：

直接聲明新的切片

除了可以從原有的數(shù)組或者切片中生成切片外，也可以聲明一個(gè)新的切片，每一種類型都可以擁有其切片類型，表示多個(gè)相同類型元素的連續(xù)集合，因此切片類型也可以被聲明，切片類型聲明格式如下：

var name []Type

其中 name 表示切片的變量名，Type 表示切片對(duì)應(yīng)的元素類型。

下面代碼展示了切片聲明的使用過程：

// 聲明字符串切片
var strList []string

// 聲明整型切片
var numList []int

// 聲明一個(gè)空切片
var numListEmpty = []int{}

// 輸出3個(gè)切片
fmt.Println(strList, numList, numListEmpty)

// 輸出3個(gè)切片大小
fmt.Println(len(strList), len(numList), len(numListEmpty))

// 切片判定空的結(jié)果
fmt.Println(strList == nil)
fmt.Println(numList == nil)
fmt.Println(numListEmpty == nil)

代碼輸出結(jié)果：

代碼說明如下：

• 第 2 行，聲明一個(gè)字符串切片，切片中擁有多個(gè)字符串。

• 第 5 行，聲明一個(gè)整型切片，切片中擁有多個(gè)整型數(shù)值。

• 第 8 行，將 numListEmpty 聲明為一個(gè)整型切片，本來會(huì)在{}中填充切片的初始化元素，這里沒有填充，所以切片是空的，但是此時(shí)的 numListEmpty 已經(jīng)被分配了內(nèi)存，只是還沒有元素。

• 第 11 行，切片均沒有任何元素，3 個(gè)切片輸出元素內(nèi)容均為空。

• 第 14 行，沒有對(duì)切片進(jìn)行任何操作，strList 和 numList 沒有指向任何數(shù)組或者其他切片。

• 第 17 行和第 18 行，聲明但未使用的切片的默認(rèn)值是 nil，strList 和 numList 也是 nil，所以和 nil 比較的結(jié)果是 true。

• 第 19 行，numListEmpty 已經(jīng)被分配到了內(nèi)存，但沒有元素，因此和 nil 比較時(shí)是 false。

切片是動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，只能與 nil 判定相等，不能互相判定相等。聲明新的切片后，可以使用 append() 函數(shù)向切片中添加元素。

使用 make() 函數(shù)構(gòu)造切片

如果需要?jiǎng)討B(tài)地創(chuàng)建一個(gè)切片，可以使用 make() 內(nèi)建函數(shù)，格式如下：

make( []Type, size, cap )

其中 Type 是指切片的元素類型，size 指的是為這個(gè)類型分配多少個(gè)元素，cap 為預(yù)分配的元素?cái)?shù)量，這個(gè)值設(shè)定后不影響 size，只是能提前分配空間，降低多次分配空間造成的性能問題。

示例如下：

a := make([]int, 2)
b := make([]int, 2, 10)

fmt.Println(a, b)
fmt.Println(len(a), len(b))

代碼輸出如下：

其中 a 和 b 均是預(yù)分配 2 個(gè)元素的切片，只是 b 的內(nèi)部存儲(chǔ)空間已經(jīng)分配了 10 個(gè)，但實(shí)際使用了 2 個(gè)元素。

容量不會(huì)影響當(dāng)前的元素個(gè)數(shù)，因此 a 和 b 取 len 都是 2。

溫馨提示

使用 make() 函數(shù)生成的切片一定發(fā)生了內(nèi)存分配操作，但給定開始與結(jié)束位置（包括切片復(fù)位）的切片只是將新的切片結(jié)構(gòu)指向已經(jīng)分配好的內(nèi)存區(qū)域，設(shè)定開始與結(jié)束位置，不會(huì)發(fā)生內(nèi)存分配操作。

切片的使用

切片的使用和數(shù)組是一模一樣的：

func main() {
    slice1 := []int{1,2,3,4}
    fmt.Println(slice1[1])
}

切片創(chuàng)建切片

切片之所以稱為切片，是因?yàn)樗皇菍?duì)應(yīng)底層數(shù)組的一部分，看如下所示代碼：

func main() {
    slice := []int{10, 20, 30, 40, 50}
    newSlice := slice[1:3]
}

為了說明上面的代碼，我們看下面的這張圖：

第一個(gè)切片slice 能夠看到底層數(shù)組全部5 個(gè)元素的容量，不過之后的newSlice 就看不到。對(duì)于newSlice，底層數(shù)組的容量只有4 個(gè)元素。newSlice 無法訪問到它所指向的底層數(shù)組的第一個(gè)元素之前的部分。所以，對(duì)newSlice 來說，之前的那些元素就是不存在的。

需要記住的是，現(xiàn)在兩個(gè)切片共享同一個(gè)底層數(shù)組。如果一個(gè)切片修改了該底層數(shù)組的共享部分，另一個(gè)切片也能感知到，運(yùn)行下面的代碼：

func main() {
    slice := []int{10, 20, 30, 40, 50}
    newSlice := slice[1:3]

    slice[1] = 200
    fmt.Println(newSlice[0])
}

運(yùn)行結(jié)果如下：

200

切片只能訪問到其長(zhǎng)度內(nèi)的元素。試圖訪問超出其長(zhǎng)度的元素將會(huì)導(dǎo)致語言運(yùn)行時(shí)異常，比如對(duì)上面的newSlice，他只能訪問索引為1和2的元素（不包括3），比如：

func main() {
    slice := []int{10, 20, 30, 40, 50}
    newSlice := slice[1:3]

    fmt.Println(newSlice[3])
}

運(yùn)行代碼，控制臺(tái)會(huì)報(bào)錯(cuò)：

panic: runtime error: index out of range

goroutine 1 [running]:
main.main()
    E:/go-source/go-arr/main.go:20 +0x11

子切片的容量

我們知道切片可以再生出切片，那么子切片的容量為多大呢？我們來測(cè)試一下：

func main() {
    slice := make([]int, 2, 10)
    slice1 := slice[1:2]
    fmt.Println(cap(slice1))
}

控制臺(tái)打印結(jié)果為：

9
9

從結(jié)果我們可以推測(cè)，子切片的容量為底層數(shù)組的長(zhǎng)度減去切片在底層數(shù)組的開始偏移量，比如在上面的例子中，slice1的偏移值為1，底層數(shù)組的大小為10，所以兩者相減，得到結(jié)果9。

向切片中追加元素

go提供了append方法用于向切片中追加元素，如下所示：

func main() {
    slice := make([]int, 2, 10)
    slice1 := slice[1:2]
    slice2 := append(slice1, 1)
    slice2[0] = 10001
    fmt.Println(slice)
    fmt.Println(cap(slice2))
}

輸出結(jié)果如下：

[0 10001]
9

此時(shí)slice，slice1，slice2共享底層數(shù)組，所以只要一個(gè)切片改變了某一個(gè)索引的值，會(huì)影響到所有的切片，還有一點(diǎn)值得注意，就是slice2的容量為9，記住這個(gè)值。

為了說明問題，我把例子改為如下所示代碼：

func main() {
    slice := make([]int, 2, 10)
    slice1 := slice[1:2]
    slice2 := append(slice1, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2 = append(slice2, 1)
    slice2[0] = 10001
    fmt.Println(slice)
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Println(cap(slice2))
}

此時(shí)我們?cè)俅未蛴〗Y(jié)果，神奇的事情出現(xiàn)了：

[0 0]
[0]
18

雖然我們改變0位置的值，但是并沒有影響到原來的slice和slice1，這是為啥呢？我們知道原始的slice2對(duì)應(yīng)的底層數(shù)組的容量為9，經(jīng)過我們一系列的append操作，原始的底層數(shù)組已經(jīng)無法容納更多的元素了，此時(shí)Go會(huì)分配另外一塊內(nèi)存，把原始切片從位置1開始的內(nèi)存復(fù)制到新的內(nèi)存地址中，也就是說現(xiàn)在的slice2切片對(duì)應(yīng)的底層數(shù)組和slice切片對(duì)應(yīng)的底層數(shù)組完全不是在同一個(gè)內(nèi)存地址，所以當(dāng)你此時(shí)更改slice2中的元素時(shí)，對(duì)slice已經(jīng)來說，一點(diǎn)兒關(guān)系都沒有。

另外根據(jù)上面的打印結(jié)果，你也應(yīng)該猜到了，當(dāng)切片容量不足的時(shí)候，Go會(huì)以原始切片容量的2倍建立新的切片，在我們的例子中2*9=18，就是這么粗暴。

如何創(chuàng)建子切片時(shí)指定容量

在前面的例子中，我們創(chuàng)建子切片的時(shí)候，沒有指定子切片的容量，所以子切片的容量和我們上面討論的計(jì)算子切片的容量方法相等，那么我們?nèi)绾问謩?dòng)指定子切片的容量呢？

在這里我們借用《Go實(shí)戰(zhàn)》中的一個(gè)例子：

func main() {
    source := []string{"Apple", "Orange", "Plum", "Banana", "Grape"}
    slice := source[2:3:4]
    fmt.Println(cap(slice))
}

如果你仔細(xì)看的話，上面的子切片的生成方式和普通的切片有所不同，[]里面有三個(gè)部分組成，，第一個(gè)值表示新切片開始元素的索引位置，這個(gè)例子中是2。第二個(gè)值表示開始的索引位置（2）加上希望包括的元素的個(gè)數(shù)（1），2+1 的結(jié)果是3，所以第二個(gè)值就是3。為了設(shè)置容量，從索引位置2 開始，加上希望容量中包含的元素的個(gè)數(shù)（2），就得到了第三個(gè)值4。所以這個(gè)新的切片slice的長(zhǎng)度為1，容量為2。還有一點(diǎn)大家一定要記住，你指定的容量不能比原先的容量，這里就是source的容量大，加入我們這樣設(shè)置的話：

func main() {
    source := []string{"Apple", "Orange", "Plum", "Banana", "Grape"}
    slice := source[2:3:10]
    fmt.Println(cap(slice))
}

運(yùn)行結(jié)果如下，報(bào)錯(cuò)了，哈哈：

panic: runtime error: slice bounds out of range [::10] with capacity 5

goroutine 1 [running]:
main.main()
    E:/learn-go/slice/main.go:7 +0x1d

迭代切片

關(guān)于如何迭代切片，我們可以使用range配置來使用，如下：

func main() {
    slice:=[]int{1,2,4,6}
    for _, value:=range slice{
        fmt.Println(value)
    }
}

關(guān)于迭代切片，大家有一點(diǎn)需要注意，就以上面的例子為例，value只是slice中元素的副本，為啥呢？我們來驗(yàn)證這一點(diǎn)：

func main() {
    slice:=[]int{1,2,4,6}
    for index, value:=range slice{
        fmt.Printf("value[%d],indexAddr:[%X],valueAddr:[%X],sliceAddr:[%X]\n",value,&index,&value,&slice[index])
    }
}

控制臺(tái)打印結(jié)果如下：

value[1],indexAddr:[C00000A0B8],valueAddr:[C00000A0D0],sliceAddr:[C000010380]
value[2],indexAddr:[C00000A0B8],valueAddr:[C00000A0D0],sliceAddr:[C000010388]
value[4],indexAddr:[C00000A0B8],valueAddr:[C00000A0D0],sliceAddr:[C000010390]
value[6],indexAddr:[C00000A0B8],valueAddr:[C00000A0D0],sliceAddr:[C000010398]

從上面的結(jié)果可以看到index和value的地址始終是不變的，所以它們始終是同一個(gè)變量，只是變量引用地址的內(nèi)容發(fā)生了變化，從而驗(yàn)證迭代的時(shí)候，只能是切片元素的副本，最后看看sliceAddr代表的地址相隔8個(gè)字節(jié)，因?yàn)樵?4位系統(tǒng)上，每一個(gè)int類型的大小為8個(gè)字節(jié)。

函數(shù)間傳遞切片

函數(shù)間傳遞切片，也是以值的方式傳遞的，但是你還記得這篇博文開頭給出的切片的布局么？

切片由三個(gè)部分組成，包括指向底層數(shù)組的指針，當(dāng)前切片的長(zhǎng)度，當(dāng)前切片的容量，所以切片本身并不大，我們來測(cè)試一個(gè)切片的大小：

func main() {
    slice:=[]int{1,2,4,6}
    fmt.Println(unsafe.Sizeof(slice))
}

測(cè)試結(jié)果為：

24

也就是這個(gè)slice切片的大小為24字節(jié)，所以當(dāng)切片作為參數(shù)傳遞的時(shí)候，幾乎沒有性能開銷，還有很重要的一點(diǎn)，參數(shù)生成的副本的地址指針和原始切片的地址指針是一樣的，因此，如果你在函數(shù)里面修改了切片，那么會(huì)影響到原始的切片，我們來驗(yàn)證這點(diǎn)：

func main() {
    slice:=[]int{1,2,4,6}
    handleSlice(slice)
    fmt.Println(slice)
}

打印結(jié)果：

[100 2 4 6]

“go語言切片怎么生成”的內(nèi)容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業(yè)相關(guān)的知識(shí)可以關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)站，小編將為大家輸出更多高質(zhì)量的實(shí)用文章！

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