1.3.3 切片(slice)
简单地说,切片就是一种简化版的动态数组。因为动态数组的长度是不固定,切片的长度自然也就不能是类型的组成部分了。数组虽然有适用它们的地方,但是数组的类型和操作都不够灵活,因此在Go代码中数组使用的并不多。而切片则使用得相当广泛,理解切片的原理和用法是一个Go程序员的必备技能。
我们先看看切片的结构定义,reflect.SliceHeader:
type SliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}可以看出切片的开头部分和Go字符串是一样的,但是切片多了一个Cap成员表示切片指向的内存空间的最大容量(对应元素的个数,而不是字节数)。下图是x := []int{2,3,5,7,11}和y := x[1:3]两个切片对应的内存结构。
让我们看看切片有哪些定义方式:
var (
a []int // nil切片, 和 nil 相等, 一般用来表示一个不存在的切片
b = []int{} // 空切片, 和 nil 不相等, 一般用来表示一个空的集合
c = []int{1, 2, 3} // 有3个元素的切片, len和cap都为3
d = c[:2] // 有2个元素的切片, len为2, cap为3
e = c[0:2:cap(c)] // 有2个元素的切片, len为2, cap为3
f = c[:0] // 有0个元素的切片, len为0, cap为3
g = make([]int, 3) // 有3个元素的切片, len和cap都为3
h = make([]int, 2, 3) // 有2个元素的切片, len为2, cap为3
i = make([]int, 0, 3) // 有0个元素的切片, len为0, cap为3
)和数组一样,内置的len函数返回切片中有效元素的长度,内置的cap函数返回切片容量大小,容量必须大于或等于切片的长度。也可以通过reflect.SliceHeader结构访问切片的信息(只是为了说明切片的结构,并不是推荐的做法)。切片可以和nil进行比较,只有当切片底层数据指针为空时切片本身为nil,这时候切片的长度和容量信息将是无效的。如果有切片的底层数据指针为空,但是长度和容量不为0的情况,那么说明切片本身已经被损坏了(比如直接通过reflect.SliceHeader或unsafe包对切片作了不正确的修改)。
遍历切片的方式和遍历数组的方式类似:
for i := range a {
fmt.Printf("a[%d]: %d\n", i, a[i])
}
for i, v := range b {
fmt.Printf("b[%d]: %d\n", i, v)
}
for i := 0; i < len(c); i++ {
fmt.Printf("c[%d]: %d\n", i, c[i])
}其实除了遍历之外,只要是切片的底层数据指针、长度和容量没有发生变化的话,对切片的遍历、元素的读取和修改都和数组是一样的。在对切片本身赋值或参数传递时,和数组指针的操作方式类似,只是复制切片头信息(reflect.SliceHeader),并不会复制底层的数据。对于类型,和数组的最大不同是,切片的类型和长度信息无关,只要是相同类型元素构成的切片均对应相同的切片类型。
如前所说,切片是一种简化版的动态数组,这是切片类型的灵魂。除了构造切片和遍历切片之外,添加切片元素、删除切片元素都是切片处理中经常遇到的问题。
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