Go基础（复杂类型）：切片

2019-04-15 16:16发布生成海报

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切片

每个数组的大小都是固定的。而切片则为数组元素提供动态大小的、灵活的视角。在实践中，切片比数组更常用。

一、切片的定义

类型 []T 表示一个元素类型为 T 的切片。
切片通过两个下标来界定，即一个上界和一个下界，二者以冒号分隔： a[low : high] 它会选择一个半开区间，包括第一个元素，但排除最后一个元素。
半开区间，包括前面不包括后面。
以下表达式创建了一个切片，它包含 a 中下标从 1 到 3 的元素： a[1:4] 下面写一个例子：

package main

import "fmt"

func main() {

    //定义一个6位长度的数组
    primes := [6]int{2,4,5,7,9,11}
    fmt.Println(primes)

    //定义一个切片,去上面数组中,索引从1-3之间的三个数，1，2，3
    var  s []int  = primes[1:4]
    fmt.Println(s)

}

输出结果是：

[2 4 5 7 9 11]
[4 5 7]

二、切片就像数组的引用

切片并不存储任何数据，它只是描述了底层数组中的一段。
更改切片的元素会修改其底层数组中对应的元素。
与它共享底层数组的切片都会观测到这些修改。下面来看一个例子：

package main

import "fmt"

func main() {
    names := [4]string{
        "John",
        "Paul",
        "George",
        "Ringo",
    }
    fmt.Println(names)

    //半开区间，使用切片的方式，a取names中的索引是0,1的数据
    a := names[0:2]
    //半开区间，使用切片的方式，b取names中的索引是1,2的数据
    b := names[1:3]
    fmt.Println(a)
    fmt.Println(b)

    //修改b切片中索引为0的值
    b[0] = "XXX"
    fmt.Println(b)

    //会发现，因为b切片中的索引为0的对应于数组names中的索引为0
    //改变了b切片中的值，names中对应的值也得到了改变
    fmt.Println(names)
}

看一下输出结果：

[John Paul George Ringo]
[John Paul]
[Paul George]
[XXX George]
[John XXX George Ringo]

三、切片文法

切片文法类似于没有长度的数组文法。
这是一个数组文法： [3]bool{true, true, false} 下面这样则会创建一个和上面相同的数组，然后构建一个引用了它的切片： []bool{true, true, false} 下面来看一个例子：

package main

import "fmt"

func main() {

    //按照传统的数组创建一个3位长度的数组
    arr := [3]bool{true, true, false}
    fmt.Println(arr)

    //创建一个切片
    m := []bool{true, true, false}
    fmt.Println(m)

    //数组a和切片q，输出的效果是一样的

    //定义一个int类型的切片
    q := []int{2,4,5,64,32,53}
    fmt.Println(q)

    //定义一个bool类型的切片
    r := []bool{true, false, true, true, false, true}
    fmt.Println(r)

    //定义一个构造体
    //构造一个多参数的，切面的
    s := []struct{
        i int
        b bool
    }{
        //给构造体赋值
        {2, true},
        {3, false},
        {5, false},
        {7, true},
        {9,false},
    }

    fmt.Println(s)
}

输出的结果：

[true true false]
[true true false]
[2 4 5 64 32 53]
[true false true true false true]
[{2 true} {3 false} {5 false} {7 true} {9 false}]

四、切片的默认行为

在进行切片时，你可以利用它的默认行为来忽略上下界。
切片下界的默认值为 0，上界则是该切片的长度。
对于数组： var a [10]int 上面这个默认，忽略了0。下面有一些例子。

a[0:10]
a[:10]
a[0:]
a[:]

下面看一个例子：

package main

import "fmt"

func main() {
    s := []int{3,4,5,6,7,8,10}

    //取索引1，2，3
    //[4 5 6]
    s = s[1:4]
    fmt.Println(s)

    //在[4 5 6]
    //中取索引0，1
    //[4 5]
    s = s[:2]
    fmt.Println(s)

    //取[4 5]中的
    //索引等于1
    s = s[1:]
    fmt.Println(s)

}

输出结果：

[4 5 6]
[4 5]
[5]

五、切片的长度与容量

切片拥有长度和容量。
切片的长度就是它所包含的元素个数。
切片的容量是从它的第一个元素开始数，到其底层数组元素末尾的个数。
切片 s 的长度和容量可通过表达式 len(s) 和 cap(s) 来获取。
你可以通过重新切片来扩展一个切片，给它提供足够的容量。试着修改示例程序中的切片操作，向外扩展它的容量，看看会发生什么。

package main

import "fmt"

func main() {

    //1.定义一个拥有6位长度和6位容量的切片
    //len=6 cap=6 [2 3 4 57 6 13]
    s := []int{2,3,4,57,6,13}
    printSlice(s)

    //2.Slice the slice to  give it zero
    //取一个长度为0的切片，但是容量依然是6
    //len=0 cap=6 []
    s = s[:0]
    printSlice(s)

    //3.扩大2步骤中的容量
    //len=4 cap=6 [2 3 4 57]
    s = s[:4]
    printSlice(s)

    // Drop its first two values.
    //删除3步骤中的前两个
    //// Drop its first two values.
    //  s = s[2:]
    //  printSlice(s)
    s = s[2:]
    printSlice(s)

}

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

输出结果：

len=6 cap=6 [2 3 4 57 6 13]
len=0 cap=6 []
len=4 cap=6 [2 3 4 57]
len=2 cap=4 [4 57]

六、切片的零值nil

切片的零值是 nil。
nil 切片的长度和容量为 0 且没有底层数组。
下面看一个例子：

package main

import "fmt"

func main() {
    //定义一个切片
    var  s  []int
    //打印切片的值，长度和容量
    fmt.Println(s, len(s), cap(s))

    if s == nil {
        fmt.Println("nil!")
    }
}

输出结果：

[] 0 0
nil!

七、用 make 创建切片

切片可以用内建函数 make 来创建，这也是你创建动态数组的方式。
make 函数会分配一个元素为零值的数组并返回一个引用了它的切片 := make([]int, 5) // len(a)=5 要指定它的容量，需向 make 传入第三个参数：

b := make([]int, 0, 5) // len(b)=0, cap(b)=5
b = b[:cap(b)] // len(b)=5, cap(b)=5
b = b[1:]      // len(b)=4, cap(b)=4

下面来看一个例子：

package main

import "fmt"

func main() {
    //用Make创建一个长度和容量都为5的切片
    a := make([]int, 5)
    printSlice1("a", a)

    //声明一个长度为0，容量为5的切片
    b := make([]int, 0, 5)
    printSlice1("b",b)

    //改变b中的0,长度，给个2长度
    c := b[:2]
    printSlice1("c",c)

    //创造一个切片，取c中的长度为2，容量为3
    d := c[2:4]
    printSlice1("d",d)
}

func printSlice1(s string, x []int) {
    fmt.Printf("%s len=%d cap=%d %v
",
        s, len(x), cap(x), x)
}

输出结果：

a len=5 cap=5 [0 0 0 0 0]
b len=0 cap=5 []
c len=2 cap=5 [0 0]
d len=2 cap=3 [0 0]

八、切片的切片

切片可包含任何类型，甚至包括其它的切片。
下面来看一个例子：

package main

import (
    "strings"
    "fmt"
)

func main() {

    board := [][]string{
        // Create a tic-tac-toe board.
        []string{"_","_","_"},
        []string{"_","_","_"},
        []string{"_","_","_"},
    }

    // The players take turns.
    board[0][0] = "X"
    board[2][2] = "O"
    board[1][2] = "X"
    board[1][0] = "O"
    board[0][2] = "X"
    for i := 0; i < len(board); i++ {
        fmt.Printf("%s
", strings.Join(board[i], " "))
    }
}

输出结果：

X _ X
O _ X
_ _ O

九、向切片追加元素

为切片追加新的元素是种常用的操作，为此 Go 提供了内建的 append 函数。内建函数的文档对此函数有详细的介绍。 func append(s []T, vs ...T) []T append 的第一个参数 s 是一个元素类型为 T 的切片，其余类型为 T 的值将会追加到该切片的末尾。
append 的结果是一个包含原切片所有元素加上新添加元素的切片。
当 s 的底层数组太小，不足以容纳所有给定的值时，它就会分配一个更大的数组。返回的切片会指向这个新分配的数组。
（要了解关于切片的更多内容，请阅读文章 Go 切片：用法和本质。）
下面来看一个例子：

package main

import "fmt"

func main() {
    //定义一个长度和容量都为0的切片
    var s []int
    printSlice2(s)

    //给切片s追加一个值
    s = append(s, 0)
    printSlice2(s)

    //再给切片追加一个值
    s = append(s, 1)
    printSlice2(s)

    //继续多追加几个值
    s = append(s, 3,3,53,532)
    printSlice2(s)


}
func printSlice2(s []int) {
    fmt.Printf("len=%d cap=%d %v
", len(s), cap(s), s)
}

输出结果：

len=0 cap=0 []
len=1 cap=1 [0]
len=2 cap=2 [0 1]
len=6 cap=6 [0 1 3 3 53 532]

十、Range

for 循环的 range 形式可遍历切片或映射。
当使用 for 循环遍历切片时，每次迭代都会返回两个值。第一个值为当前元素的下标，第二个值为该下标所对应元素的一份副本。
下面看一个例子：

package main

import "fmt"

var pow = []int{1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128}

func main() {

    //i为下标索引，v为索引对应的值
    for i, v := range pow {
        fmt.Printf("2**%d = %d
", i, v)
    }
}

输出结果：

2**0 = 1
2**1 = 2
2**2 = 4
2**3 = 8
2**4 = 16
2**5 = 32
2**6 = 64
2**7 = 128

十一、range（续）

可以将下标或值赋予 _ 来忽略它。
若你只需要索引，去掉 , value 的部分即可。
下面来看一个例子：

package main

import "fmt"

func main() {

    //定义一个长度为10的切片
    pow := make([]int, 10)
    fmt.Println(pow)

    //这边实际上是计算2*0，2*2^1，2*2^2，2*2^3，2*2^4
    for i := range pow{
        pow[i] = 1 << uint(i) // == 2**i
    }

    for _, value := range pow {
        fmt.Printf("%d
", value)
    }
}

输出结果：

[0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
1
2
4
8
16
32
64
128
256
512

十二、切片的练习

实现 Pic。它应当返回一个长度为 dy 的切片，其中每个元素是一个长度为 dx，元素类型为 uint8 的切片。当你运行此程序时，它会将每个整数解释为灰度值（好吧，其实是蓝度值）并显示它所对应的图像。
图像的选择由你来定。几个有趣的函数包括 (x+y)/2, x*y, x^y, x*log(y) 和 x%(y+1)。
（提示：需要使用循环来分配 [][]uint8 中的每个 []uint8；请使用 uint8(intValue) 在类型之间转换；你可能会用到 math 包中的函数。）下面来看一个例子：

package main

import "golang.org/x/tour/pic"

func Pic(dx, dy int) [][]uint8 {
}

func main() {
    pic.Show(Pic)
}

好啦，切片就说到这么多啦。