golang-切片slice的基本介紹

机械心發表於2024-07-16
Golang

Go語言中的切片（slice）基礎

引子

在Go語言中，陣列的長度是固定的，且陣列長度屬於型別的一部分。這種特性限制了陣列的靈活性，無法動態擴容，對複雜情況難以適用。

切片的定義

切片（Slice）是一個擁有相同型別元素的可變長度的序列。它基於陣列型別進行了封裝，具有很大的靈活性，支援自動擴容。切片是引用型別，內部結構包含地址、長度和容量。通常用於快速操作一塊資料集合。

宣告切片的語法如下：

var name []T

其中name表示變數名，T表示切片中的元素型別。示例如下：

func main() {
	var a []string              //宣告一個字串切片
	var b = []int{}             //宣告一個整型切片並初始化
	var c = []bool{false, true} //宣告一個布林切片並初始化
	fmt.Println(a)              //[]
	fmt.Println(b)              //[]
	fmt.Println(c)              //[false true]
	fmt.Println(a == nil)       //true
	fmt.Println(b == nil)       //false
	fmt.Println(c == nil)       //false
}

切片的長度和容量

切片擁有自己的長度和容量。可以使用內建的len()函式求長度，使用內建的cap()函式求容量。

切片表示式

切片表示式用於從字串、陣列、指向陣列的指標或切片中構造子字串或切片。切片表示式有兩種形式：簡單形式和完整形式。

簡單切片表示式

切片基於陣列，可以透過切片表示式得到。切片表示式中的low和high表示一個索引範圍（左包含，右不包含），例如：

func main() {
	a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
	s := a[1:3]  
	fmt.Printf("s:%v len(s):%v cap(s):%v\n", s, len(s), cap(s))
}

輸出結果：

s:[2 3] len(s):2 cap(s):4

可以省略切片表示式中的任何索引：

a[2:]  // 等同於 a[2:len(a)]
a[:3]  // 等同於 a[0:3]
a[:]   // 等同於 a[0:len(a)]

完整切片表示式

對於陣列、指向陣列的指標或切片，支援完整切片表示式：

a[low : high : max]

例如：

func main() {
	a := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
	t := a[1:3:5]
	fmt.Printf("t:%v len(t):%v cap(t):%v\n", t, len(t), cap(t))
}

輸出結果：

t:[2 3] len(t):2 cap(t):4

使用make()函式構造切片

make()函式用於動態建立一個切片：

a := make([]int, 2, 10)
fmt.Println(a)      //[0 0]
fmt.Println(len(a)) //2
fmt.Println(cap(a)) //10

切片的本質

切片的本質是對底層陣列的封裝，包含底層陣列的指標、切片的長度（len）和切片的容量（cap）。

判斷切片是否為空

檢查切片是否為空，應該使用len(s) == 0而不是s == nil。

切片不能直接比較

切片之間不能直接使用==運算子比較，只能與nil比較。

切片的賦值與複製

切片賦值操作是引用傳遞，兩個切片共享同一個底層陣列。使用copy()函式可以將一個切片的資料複製到另一個切片：

func main() {
	a := []int{1, 2, 3, 4, 5}
	c := make([]int, 5)
	copy(c, a)
	fmt.Println(a) //[1 2 3 4 5]
	fmt.Println(c) //[1 2 3 4 5]
}

切片遍歷

切片的遍歷方式與陣列相同，支援索引遍歷和for range遍歷。

使用append()函式為切片新增元素

append()函式可以為切片動態新增元素：

func main() {
	var s []int
	s = append(s, 1)        // [1]
	s = append(s, 2, 3, 4)  // [1 2 3 4]
	s2 := []int{5, 6, 7}  
	s = append(s, s2...)    // [1 2 3 4 5 6 7]
}

切片的擴容策略

切片的容量不足時，會按照一定的策略進行擴容。具體策略可以參考Go原始碼中的實現。

從切片中刪除元素

Go語言中沒有專用方法刪除切片元素，可以使用切片的特性：

a = append(a[:index], a[index+1:]...)

結論

切片是Go語言中一個非常靈活和強大的資料結構，理解切片的底層實現和操作方式對於編寫高效的Go程式碼非常重要。透過本文對切片的基本介紹和使用示例，相信讀者已經對Go語言中的切片有了一個較為全面的認識。

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