一、切片(Slice)

@author：韩茹

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1.1 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

1.2 切片的语法

定义切片

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var identifier []type

切片不需要说明长度。
或使用make()函数来创建切片:

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

初始化

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

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s := arr[startIndex:]

缺省endIndex时将表示一直到arr的最后一个元素

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s := arr[:endIndex]

缺省startIndex时将表示从arr的第一个元素开始

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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)
}

1.3 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：

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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：

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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：

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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：

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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]

1.4 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

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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)
}

运行结果

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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

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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)
}

运行结果

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len=0 cap=0 slice=[]
切片是空的
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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)
}

运行结果

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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]

1.5 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

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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)
}

运行结果

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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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源代码：

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