数组和切片

暮雨

发布于 2019-08-21 10:18:48

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发布于 2019-08-21 10:18:48

文章被收录于专栏：云端漫步

数组

在上文对基本类型做了介绍，如，现在需要10个int类型的变量，安装上文中介绍，我们可以声明10个变量，那么100个呢，这样是不有些麻烦？这时数组就出现了。可以声明一个长度为10的数组。数组是有长度和类型的集合，具有连续的存储空间

数组的声明

var aa [10]int // 标准声明
  var bb [10]int = [10]int{} //声明并初始化
  var cc = [10]int{1: 3, 5: 6} // 带索引的式初始化
  var mm = [...]int{1, 3, 4, 5} // 类型推断，长度推断
  dd := [10]int{1, 2} //类型推断式声明
  ee := [...]int{1, 2}

数组的长度

获取数组的长度可以使用内置函数len取得, 声明数组时，数组的长度必须是一个常量，因为在编译完成后，就需要确定在内存中分配多大的空间进行存储。

数组的访问数组是一种高效的数据结构，它之前高效，是因为，数组在内存空间中的存储是连续，知道第一个元素的地址，通过公式可以快速的定位其要访问的存储单元的地址。公式为：索引对应内存地址=首地址+存储单元长度*索引值

通过查看内存的方式验证下这个结论

基于这种的内存结构，使得它的访问效率极高。在语言层面，数组的访问和赋值可以使用 aa[index] // 访问index的数组 aa[index] = 123 // 数组赋值

数组遍历使用go语言提供的for循环进行遍历

aa := [3]int{1,2,3}
for idx, val := range aa {
   fmt.Printf("下标:%d 值:%d\n",idx, val)
}

for i :=0; i< len(aa); i++ {
    fmt.Printf("下标:%d 值:%d\n",i, aa[i])
}

对数组的介绍在此先画个句号。数组是定长的。当需要使用变长的数组，怎么办？

通过指针修改数组的值上文中使用gdb工具，通过内存地址偏移的方式，查看了数组对应的内存的值，在程序中通过指针的方式修改数组的值，go语言不能对不同类型的指针进行转化，但提供了一个强大的类型unsafe.Pointer可以基于它来实现，它有四个规则

任何指针都可以转换为unsafe.Pointer
unsafe.Pointer可以转换为任何指针
uintptr可以转换为unsafe.Pointer
unsafe.Pointer可以转换为uintptr 基于这样的规则，可以实现以下代码，使用unsafe.Pointer和uintptr对指针进行运算

func main() {
  var aa = [3]int{}

  num1 := (*int)(unsafe.Pointer(&aa))
  *num1 = 1

  num2 := (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&aa)) + unsafe.Sizeof(int(0))*1))
  *num2 = 10

  num3 := (*int)(unsafe.Pointer(uintptr(unsafe.Pointer(&aa)) + unsafe.Sizeof(int(0))*2))
  *num3 = 4

  fmt.Println(aa)
}

切片

接着上文中提出的那个问题？怎么实现变长的数组？基于定长的数组，我们通过封装可以定义一个新的数据类型,实现不定长度的数组。这种数据类型被称为切片。

切片的声明切片的声明同数组声明一样，只是少了长度的指定如：var aa []int 也可以通过类型推断的方式进行声明

初始化切片使用make进行初始化 aa := make([]int, 1,1) 通过字面量的方式初始化 aa := []int{1,2} 通过数组初始化 arr :=[5]int{1,2,3} aa := aa[0:3]

切片的追加切片内部是基于数组存储数据的，但存储的长度等于数组的最大长度时，再添加元素就会触发扩容，这个实现对外暴露出一个append的函数。如下：基于数组初始化的切片扩容 arr := [3]int{1,2,3} s1 := arr[0:2] // len(s1) < cap(s1) 不会发生扩容 s1 = append(s1, 1) // len(s1) = cap(s1) 触发扩容 s1 = append(s1, 1)

扩容机制：容量小于1024时，成倍的扩容，容量超过1024时，增长因子设为1.25，也就是说每次会增加25%的容量看到很多书和资料都写的容量小于1024时，是二倍的扩容，但通过实验发现该描述并不准确，如：uint, int8切片在在首次扩容是8倍，uint16, int16是四倍的扩容