Go 語言基礎 陣列、切片、對映

Meng小羽發表於2020-06-18
Go陣列

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在 Go 語言中，為便於儲存及管理使用者資料，其資料結構設計分為陣列 Array、切片 Slice、對映 Map 三種結構。

近期又看了 Go 語言基礎的內容，看了一下這三種結構實現的原理：

陣列 Array

  • 陣列是切片和對映的基礎資料結構；
  • 陣列是長度固定的資料型別並且在記憶體中也是連續分配的，固索引陣列資料速度是非常快的；
  • 宣告陣列時需要指定陣列儲存的型別及數量（陣列的長度）；
  • 陣列變數的型別包括陣列長度和元素的型別，只有兩部分都相同的陣列才可相互賦值。

建立及初始化

一旦宣告瞭陣列，其本身的資料型別及長度都是不可以進行變更。

// 使用陣列字面量宣告陣列
array := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}

// 自動推導長度宣告陣列
array := [...]int{1, 2, 3, 4, 5, 6}
// 使用 ... 代替長度，根據初始化元素個數推導

// 宣告陣列並指定特定元素值
array := [5]int{1:10, 2:20}

指標型別

陣列元素的型別可以為任何內建型別，也可以是某種結構型別，也可以是指標型別。

// 宣告一個元素長度為 3 的指向字串的指標陣列
var array1 [3]*string

// 為指標陣列指定元素
*array1[0] = "demo0"
*array1[1] = "demo1"
*array1[2] = "demo2"

多維陣列

陣列本身是一維資料，多維陣列是由多個陣列組合而來的。

// 宣告一個二維陣列
var array = [3][2]int
// 宣告瞭一個兩個維度為 3 和 2 的元素

// 初始化二維陣列
var array = [3][2]int{ {1, 2}, {3, 4}, {5, 6}}

在函式間傳遞陣列：由於在函式間傳遞變數時，傳遞的總是變數的值的副本，所以在傳遞陣列變數時將複製整個陣列！在定義函式時，對於較大的資料型別應該把引數設計為指標型別，這樣在呼叫函式時，只需在棧上分配給每個指標8位元組的記憶體，但這意味著會改變指標指向的值(共享的記憶體)，其實大部分情況下應該使用切片型別，而不是陣列。

切片 Slice

  • 切片 slice 是引用型別，它引用了其指標欄位所指向的底層陣列的一部分或全部；
  • 切片是圍繞動態陣列的概念構建的；
  • 切片的動態增長是透過 append 來實現的；
  • 縮小則是透過對它再次切片來實現，透過再次切片獲得的新切片將和原切片共享底層陣列，它們的指標指向同一個底層陣列。

建立及初始化

切片型別有3個欄位：

  • 指標：指向切片所包含的第一個元素在底層陣列中的地址；
  • 長度：切片所包含的底層陣列的元素的個數（切片可訪問的元素的個數）；
  • 容量：切片允許增長到的最大元素個數，即底層陣列的長度。

make 和切片字面量

// 使用 make 建立一個切片
slice := make([]int, 3)

// 建立一個具有長度和容量的切片
slice := make([]int, 1, 6)
// 長度為 1，容量為 6 個元素

nil 和空切片

// nil 字串切片
var slice []string

// 空切片
slice := []int{}
// 空的整形切片

由於切片只是引用了底層陣列，底層陣列的資料並不屬於切片本身，所以一個切片只需要 24位元組的記憶體(在 64位機器上)：指標欄位 8位元組、長度欄位 8位元組、容量欄位 8位元組。所以在函式之間直接傳遞切片是高效的，只需分配 24位元組的棧記憶體。

len函式可返還切片的長度、cap函式可返還切片的容量。

對映 Map

  • 對映 map 是用來儲存一系列的無序鍵值對；
  • 對映是無序的集合，其實現使用了雜湊表；
  • 對映的雜湊表包含一組桶，每個桶裡儲存著一部分鍵值對；
  • 對映內部使用了兩個陣列：
    • 第一個陣列：儲存著用於選擇桶的雜湊鍵的高八位值，該陣列用於區分每個鍵值對要存在哪個桶裡；
    • 第二個陣列：每個桶裡都有一個位元組陣列，先依次儲存了該桶裡的所有鍵，之後儲存了該桶的所有值；

建立及初始化

// 建立一個對映 儲存學生資訊
students := map[string]string{
    "name" : "mengxiaoyu",
    "age"  : "22",
    "sex"  : "boy",
    "hobby": "pingpang",
}

// 顯示對映所有資訊
for key, value := range students{
    fmt.printf("key:%s, \t value:%s\n", key, value);
}

遍歷對映的鍵值對時的順序是隨機，若要有序的獲得對映的鍵值對，則需要先遍歷出對映的鍵存到一個切片中，然後排序該切片，最後遍歷該切片，按切片中元素的順序去對映中取對應的值。

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Meng小羽

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