4-1 Array和Slices

数组

数组是同一类型元素的集合。例如，整数集合 5,8,9,79,76 形成一个数组。Go 语言中不允许混合不同类型的元素，例如包含字符串和整数的数组。（译者注：当然，如果是 interface{} 类型数组，可以包含任意类型）

数组的声明

一个数组的表示形式为 [n]T。n 表示数组中元素的数量，T 代表每个元素的类型。元素的数量 n 也是该类型的一部分（稍后我们将详细讨论这一点）。
可以使用不同的方式来声明数组，让我们一个一个的来看。

package mainimport ("fmt"
)func main() {var a [3]int //int array with length 3fmt.Println(a)
}

var a[3]int 声明了一个长度为 3 的整型数组。数组中的所有元素都被自动赋值为数组类型的零值。在这种情况下，a 是一个整型数组，因此 a 的所有元素都被赋值为 0，即 int 型的零值。运行上述程序将输出 [0 0 0]。
数组的索引从 0 开始到 length - 1 结束。让我们给上面的数组赋值。

package mainimport ("fmt"
)func main() {var a [3]int //int array with length 3a[0] = 12 // array index starts at 0a[1] = 78a[2] = 50fmt.Println(a)
}

a[0] 将值赋给数组的第一个元素。该程序将输出 [12 78 50]。
让我们使用简略声明来创建相同的数组。

package mainimport ("fmt"
)func main() {a := [3]int{12, 78, 50} // short hand declaration to create arrayfmt.Println(a)
}

上面的程序将会打印相同的输出 [12 78 50]。
在简略声明中，不需要将数组中所有的元素赋值。

package mainimport ("fmt"
)func main() {a := [3]int{12}fmt.Println(a)
}

在上述程序中的第 8 行 a := [3]int{12} 声明一个长度为 3 的数组，但只提供了一个值 12，剩下的 2 个元素自动赋值为 0。这个程序将输出 [12 0 0]。
你甚至可以忽略声明数组的长度，并用 ... 代替，让编译器为你自动计算长度，这在下面的程序中实现。

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

数组的大小是类型的一部分。因此 [5]int 和 [25]int 是不同类型。数组不能调整大小，不要担心这个限制，因为 slices 的存在能解决这个问题。

package mainfunc main() {a := [3]int{5, 78, 8}var b [5]intb = a // not possible since [3]int and [5]int are distinct types
}

在上述程序的第 6 行中, 我们试图将类型 [3]int 的变量赋给类型为 [5]int 的变量，这是不允许的，因此编译器将抛出错误 main.go:6: cannot use a (type [3]int) as type [5]int in assignment。

数组是值类型

Go中的数组是值类型而不是引用类型。这意味着当数组赋值给一个新的变量时，该变量会得到一个原始数组的一个副本。如果对新变量进行更改，则不会影响原始数组。

package mainimport "fmt"func main() {a := [...]string{"USA", "China", "India", "Germany", "France"}b := a // a copy of a is assigned to bb[0] = "Singapore"fmt.Println("a is ", a)fmt.Println("b is ", b)
}

在上述程序的第 7 行，a 的副本被赋给 b。在第 8 行中，b 的第一个元素改为 Singapore。这不会在原始数组 a 中反映出来。该程序将输出

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

同样，当数组作为参数传递给函数时，它们是按值传递，而原始数组保持不变。

package mainimport "fmt"func changeLocal(num [5]int) {num[0] = 55fmt.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 valuefmt.Println("after passing to function ", num)
}

在上述程序的 13 行中, 数组 num 实际上是通过值传递给函数 changeLocal，数组不会因为函数调用而改变。这个程序将输出,

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]

数组的长度

通过将数组作为参数传递给 len 函数，可以得到数组的长度。

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

上面的程序输出为 length of a is 4。

使用 range 迭代数组

for 循环可用于遍历数组中的元素。

package mainimport "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 arrayfmt.Printf("%d th element of a is %.2f\n", i, a[i])}
}

上面的程序使用 for 循环遍历数组中的元素，从索引 0 到 length of the array - 1。这个程序运行后打印出，

0 th element of a is 67.70
1 th element of a is 89.80
2 th element of a is 21.00
3 th element of a is 78.00

Go 提供了一种更好、更简洁的方法，通过使用 for 循环的 range 方法来遍历数组。range 返回索引和该索引处的值。让我们使用 range 重写上面的代码。我们还可以获取数组中所有元素的总和。

package mainimport "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 valuefmt.Printf("%d the element of a is %.2f\n", i, v)sum += v}fmt.Println("\nsum of all elements of a",sum)
}

上述程序的第 8 行 for i, v := range a 利用的是 for 循环 range 方式。它将返回索引和该索引处的值。我们打印这些值，并计算数组 a 中所有元素的总和。程序的输出是

0 the element of a is 67.70
1 the element of a is 89.80
2 the element of a is 21.00
3 the element of a is 78.00sum of all elements of a 256.5

如果你只需要值并希望忽略索引，则可以通过用 _ 空白标识符替换索引来执行。

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

上面的 for 循环忽略索引，同样值也可以被忽略。

多维数组

到目前为止我们创建的数组都是一维的，Go 语言可以创建多维数组。

package mainimport ("fmt"
)func printarray(a [3][2]string) {for _, v1 := range a {for _, v2 := range v1 {fmt.Printf("%s ", v2)}fmt.Printf("\n")}
}func main() {a := [3][2]string{{"lion", "tiger"},{"cat", "dog"},{"pigeon", "peacock"}, // this comma is necessary. The compiler will complain if you omit this comma}printarray(a)var b [3][2]stringb[0][0] = "apple"b[0][1] = "samsung"b[1][0] = "microsoft"b[1][1] = "google"b[2][0] = "AT&T"b[2][1] = "T-Mobile"fmt.Printf("\n")printarray(b)
}

在上述程序的第 17 行，用简略语法声明一个二维字符串数组 a 。20 行末尾的逗号是必需的。这是因为根据 Go 语言的规则自动插入分号。
另外一个二维数组 b 在 23 行声明，字符串通过每个索引一个一个添加。这是另一种初始化二维数组的方法。
第 7 行的 printarray 函数使用两个 range 循环来打印二维数组的内容。上述程序的输出是

lion tiger
cat dog
pigeon peacockapple samsung
microsoft google
AT&T T-Mobile

这就是数组，尽管数组看上去似乎足够灵活，但是它们具有固定长度的限制，不可能增加数组的长度。这就要用到切片了。事实上，在 Go 中，切片比传统数组更常见。

切片

切片是由数组建立的一种方便、灵活且功能强大的包装（Wrapper）。切片本身不拥有任何数据。它们只是对现有数组的引用。

创建一个切片

带有 T 类型元素的切片由 []T 表示

package mainimport ("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)
}

使用语法 a[start:end] 创建一个从 a 数组索引 start 开始到 end - 1 结束的切片。因此，在上述程序的第 9 行中, a[1:4] 从索引 1 到 3 创建了 a 数组的一个切片表示。因此, 切片 b 的值为 [77 78 79]。

让我们看看另一种创建切片的方法。

package mainimport (  "fmt"
)func main() {  c := []int{6, 7, 8} // creates and array and returns a slice referencefmt.Println(c)
}

切片的修改

切片自己不拥有任何数据。它只是底层数组的一种表示。对切片所做的任何修改都会反映在底层数组中。

package mainimport ("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)
}

在上述程序的第 9 行，我们根据数组索引 2,3,4 创建一个切片 dslice。for 循环将这些索引中的值逐个递增。当我们使用 for 循环打印数组时，我们可以看到对切片的更改反映在数组中。该程序的输出是

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

当多个切片共用相同的底层数组时，每个切片所做的更改将反映在数组中。

package mainimport ("fmt"
)func main() {numa := [3]int{78, 79 ,80}nums1 := numa[:] // creates a slice which contains all elements of the arraynums2 := numa[:]fmt.Println("array before change 1", numa)nums1[0] = 100fmt.Println("array after modification to slice nums1", numa)nums2[1] = 101fmt.Println("array after modification to slice nums2", numa)
}

在 9 行中，numa [:] 缺少开始和结束值。开始和结束的默认值分别为 0 和 len (numa)。两个切片 nums1 和 nums2 共享相同的数组。该程序的输出是

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]

从输出中可以清楚地看出，当切片共享同一个数组时，每个所做的修改都会反映在数组中。

切片的长度和容量

切片的长度是切片中的元素数。切片的容量是从创建切片索引开始的底层数组中元素数。
让我们写一段代码来更好地理解这点。

package mainimport ("fmt"
)func main() {fruitarray := [...]string{"apple", "orange", "grape", "mango", "water melon", "pine apple", "chikoo"}fruitslice := fruitarray[1:3]fmt.Printf("length of slice %d capacity %d", len(fruitslice), cap(fruitslice)) // length of is 2 and capacity is 6
}

在上面的程序中，fruitslice 是从 fruitarray 的索引 1 和 2 创建的。因此，fruitlice 的长度为 2。

fruitarray 的长度是 7。fruiteslice 是从 fruitarray 的索引 1 创建的。因此, fruitslice 的容量是从 fruitarray 索引为 1 开始，也就是说从 orange 开始，该值是 6。因此, fruitslice 的容量为 6。该程序输出切片的长度为 2 容量为 6 。

切片可以重置其容量。任何超出这一点将导致程序运行时抛出错误。

package mainimport ("fmt"
)func main() {fruitarray := [...]string{"apple", "orange", "grape", "mango", "water melon", "pine apple", "chikoo"}fruitslice := fruitarray[1:3]fmt.Printf("length of slice %d capacity %d\n", len(fruitslice), cap(fruitslice)) // length of is 2 and capacity is 6fruitslice = fruitslice[:cap(fruitslice)] // re-slicing furitslice till its capacityfmt.Println("After re-slicing length is",len(fruitslice), "and capacity is",cap(fruitslice))
}

在上述程序的第 11 行中，fruitslice 的容量是重置的。以上程序输出为，

length of slice 2 capacity 6
After re-slicing length is 6 and capacity is 6

使用 make 创建一个切片

func make（[]T，len，cap）[]T 通过传递类型，长度和容量来创建切片。容量是可选参数, 默认值为切片长度。make 函数创建一个数组，并返回引用该数组的切片。

package mainimport ("fmt"
)func main() {i := make([]int, 5, 5)fmt.Println(i)
}

使用 make 创建切片时默认情况下这些值为零。上述程序的输出为 [0 0 0 0 0]。

追加切片元素

正如我们已经知道数组的长度是固定的，它的长度不能增加。切片是动态的，使用 append 可以将新元素追加到切片上。append 函数的定义是 func append（s[]T，x ... T）[]T。

x ... T 在函数定义中表示该函数接受参数 x 的个数是可变的。这些类型的函数被称为可变函数。

有一个问题可能会困扰你。如果切片由数组支持，并且数组本身的长度是固定的，那么切片如何具有动态长度。以及内部发生了什么，当新的元素被添加到切片时，会创建一个新的数组。现有数组的元素被复制到这个新数组中，并返回这个新数组的新切片引用。现在新切片的容量是旧切片的两倍。很酷吧

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