Go 中的分片數(shù)組,實際上有點類似于Java中的ArrayList,是一個可以擴展的數(shù)組,但是Go中的切片由比較靈活,它和數(shù)組很像,也是基于數(shù)組,所以在了解Go切片前我們先了解下數(shù)組。
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數(shù)組簡單描述就由相同類型元素組成的數(shù)據(jù)結構, 在創(chuàng)建初期就確定了長度,是不可變的。
但是Go的數(shù)組類型又和C與Java的數(shù)組類型不一樣, NewArray 用于創(chuàng)建一個數(shù)組,從源碼中可以看出最后返回的是 Array{}的指針,并不是第一個元素的指針,在Go中數(shù)組屬于值類型,在進行傳遞時,采取的是值傳遞,通過拷貝整個數(shù)組。Go語言的數(shù)組是一種有序的struct。
Go 語言的數(shù)組有兩種不同的創(chuàng)建方式,一種是顯示的初始化,一種是隱式的初始化。
注意一定是使用 [...]T 進行創(chuàng)建,使用三個點的隱式創(chuàng)建,編譯器會對數(shù)組的大小進行推導,只是Go提供的一種語法糖。
其次,Go中數(shù)組的類型,是由數(shù)值類型和長度兩個一起確定的。[2]int 和 [3]int 不是同一個類型,不能進行傳參和比較,把數(shù)組理解為類型和長度兩個屬性的結構體,其實就一目了然了。
Go中的數(shù)組屬于值類型,通常應該存儲于棧中,局部變量依然會根據(jù)逃逸分析確定存儲棧還是堆中。
編譯器對數(shù)組函數(shù)中做兩種不同的優(yōu)化:
在靜態(tài)區(qū)完成賦值后復制到棧中。
總結起來,在不考慮逃逸分析的情況下,如果數(shù)組中元素的個數(shù)小于或者等于 4 個,那么所有的變量會直接在棧上初始化,如果數(shù)組元素大于 4 個,變量就會在靜態(tài)存儲區(qū)初始化然后拷貝到棧上。
由于數(shù)組是值類型,那么賦值和函數(shù)傳參操作都會復制整個數(shù)組數(shù)據(jù)。
不管是賦值或函數(shù)傳參,地址都不一致,發(fā)生了拷貝。如果數(shù)組的數(shù)據(jù)較大,則會消耗掉大量內存。那么為了減少拷貝我們可以主動的傳遞指針呀。
地址是一樣的,不過傳指針會有一個弊端,從打印結果可以看到,指針地址都是同一個,萬一原數(shù)組的指針指向更改了,那么函數(shù)里面的指針指向都會跟著更改。
同樣的我們將數(shù)組轉換為切片,通過傳遞切片,地址是不一樣的,數(shù)組值相同。
切片是引用傳遞,所以它們不需要使用額外的內存并且比使用數(shù)組更有效率。
所以,切片屬于引用類型。
通過這種方式可以將數(shù)組轉換為切片。
中間不加三個點就是切片,使用這種方式創(chuàng)建切片,實際上是先創(chuàng)建數(shù)組,然后再通過第一種方式創(chuàng)建。
使用make創(chuàng)建切片,就不光編譯期了,make創(chuàng)建切片會涉及到運行期。1. 切片的大小和容量是否足夠小;
切片是否發(fā)生了逃逸,最終在堆上初始化。如果切片小的話會先在?;蜢o態(tài)區(qū)進行創(chuàng)建。
切片有一個數(shù)組的指針,len是指切片的長度, cap指的是切片的容量。
cap是在初始化切片是生成的容量。
發(fā)現(xiàn)切片的結構體是數(shù)組的地址指針array unsafe.Pointer,而Go中數(shù)組的地址代表數(shù)組結構體的地址。
slice 中得到一塊內存地址,array[0]或者unsafe.Pointer(array[0])。
也可以通過地址構造切片
nil切片:指的unsafe.Pointer 為nil
空切片:
創(chuàng)建的指針不為空,len和cap為空
當一個切片的容量滿了,就需要擴容了。怎么擴,策略是什么?
如果原來數(shù)組切片的容量已經達到了最大值,再想擴容, Go 默認會先開一片內存區(qū)域,把原來的值拷貝過來,然后再執(zhí)行 append() 操作。這種情況對現(xiàn)數(shù)組的地址和原數(shù)組地址不相同。
從上面結果我們可以看到,如果用 range 的方式去遍歷一個切片,拿到的 Value 其實是切片里面的值拷貝,即淺拷貝。所以每次打印 Value 的地址都不變。
由于 Value 是值拷貝的,并非引用傳遞,所以直接改 Value 是達不到更改原切片值的目的的,需要通過 slice[index] 獲取真實的地址。
衍生類型,interface{} , map, [] ,struct等
map類似于java的hashmap,python的dict,php的hash array。
常規(guī)的for循環(huán),可以用for k,v :=range m {}. 但在下面清空有一個坑注意:
著名的map[string]*struct 副本問題
結果:
Go 中不存在引用傳遞,所有的參數(shù)傳遞都是值傳遞,而map是等同于指針類型的,所以在把map變量傳遞給函數(shù)時,函數(shù)對map的修改,也會實質改變map的值。
slice類似于其他語言的數(shù)組(list,array),slice初始化和map一樣,這里不在重復
除了Pointer數(shù)組外,len表示使用長度,cap是總容量,make([]int, len, cap)可以預申請 比較大的容量,這樣可以減少容量拓展的消耗,前提是要用到。
cap是計算切片容量,len是計算變量長度的,兩者不一樣。具體例子如下:
結果:
分析:cap是計算當前slice已分配的容量大小,采用的是預分配的伙伴算法(當容量滿時,拓展分配一倍的容量)。
append是slice非常常用的函數(shù),用于添加數(shù)據(jù)到slice中,但如果使用不好,會有下面的問題:
預期是[1 2 3 4 5 6 7 8 9 10], [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12],但實際結果是:
注意slice是值傳遞,修改一下:
輸出如下:
== 只能用于判斷常規(guī)數(shù)據(jù)類型,無法使用用于slice和map判斷,用于判斷map和slice可以使用reflect.DeepEqual,這個函數(shù)用了遞歸來判斷每層的k,v是否一致。
當然還有其他方式,比如轉換成json,但小心有一些異常的bug,比如html編碼,具體這個json問題,待后面在分析。
、數(shù)組
與其他大多數(shù)語言類似,Go語言的數(shù)組也是一個元素類型相同的定長的序列。
(1)數(shù)組的創(chuàng)建。
數(shù)組有3種創(chuàng)建方式:[length]Type 、[N]Type{value1, value2, ... , valueN}、[...]Type{value1, value2, ... , valueN} 如下:
復制代碼代碼如下:
func test5() {
var iarray1 [5]int32
var iarray2 [5]int32 = [5]int32{1, 2, 3, 4, 5}
iarray3 := [5]int32{1, 2, 3, 4, 5}
iarray4 := [5]int32{6, 7, 8, 9, 10}
iarray5 := [...]int32{11, 12, 13, 14, 15}
iarray6 := [4][4]int32{{1}, {1, 2}, {1, 2, 3}}
fmt.Println(iarray1)
fmt.Println(iarray2)
fmt.Println(iarray3)
fmt.Println(iarray4)
fmt.Println(iarray5)
fmt.Println(iarray6)
}
結果:
[0 0 0 0 0]
[1 2 3 4 5]
[1 2 3 4 5]
[6 7 8 9 10]
[11 12 13 14 15]
[[1 0 0 0] [1 2 0 0] [1 2 3 0] [0 0 0 0]]
我們看數(shù)組 iarray1,只聲明,并未賦值,Go語言幫我們自動賦值為0。再看 iarray2 和 iarray3 ,我們可以看到,Go語言的聲明,可以表明類型,也可以不表明類型,var iarray3 = [5]int32{1, 2, 3, 4, 5} 也是完全沒問題的。
(2)數(shù)組的容量和長度是一樣的。cap() 函數(shù)和 len() 函數(shù)均輸出數(shù)組的容量(即長度)。如:
復制代碼代碼如下:
func test6() {
iarray4 := [5]int32{6, 7, 8, 9, 10}
fmt.Println(len(iarray4))
fmt.Println(cap(iarray4))
}
輸出都是5。
(3)使用:
復制代碼代碼如下:
func test7() {
iarray7 := [5]string{"aaa", `bb`, "可以啦", "叫我說什么好", "()"}
fmt.Println(iarray7)
for i := range iarray7 {
fmt.Println(iarray7[i])
}
}
二、切片
Go語言中,切片是長度可變、容量固定的相同的元素序列。Go語言的切片本質是一個數(shù)組。容量固定是因為數(shù)組的長度是固定的,切片的容量即隱藏數(shù)組的長度。長度可變指的是在數(shù)組長度的范圍內可變。
(1)切片的創(chuàng)建。
切片的創(chuàng)建有4種方式:
1)make ( []Type ,length, capacity )
2) make ( []Type, length)
3) []Type{}
4) []Type{value1 , value2 , ... , valueN }
從3)、4)可見,創(chuàng)建切片跟創(chuàng)建數(shù)組唯一的區(qū)別在于 Type 前的“ [] ”中是否有數(shù)字,為空,則代表切片,否則則代表數(shù)組。因為切片是長度可變的。如下是創(chuàng)建切片的示例:
復制代碼代碼如下:
func test8() {
slice1 := make([]int32, 5, 8)
slice2 := make([]int32, 9)
slice3 := []int32{}
slice4 := []int32{1, 2, 3, 4, 5}
fmt.Println(slice1)
fmt.Println(slice2)
fmt.Println(slice3)
fmt.Println(slice4)
}
輸出為:
[0 0 0 0 0]
[0 0 0 0 0 0 0 0 0]
[]
[1 2 3 4 5]
如上,創(chuàng)造了4個切片,3個空切片,一個有值的切片。
(2)切片與隱藏數(shù)組:
一個切片是一個隱藏數(shù)組的引用,并且對于該切片的切片也引用同一個數(shù)組。如下示例,創(chuàng)建了一個切片slice0,并根據(jù)這個切片創(chuàng)建了2個切片 slice1 和 slice2:
復制代碼代碼如下:
func test9() {
slice0 := []string{"a", "b", "c", "d", "e"}
slice1 := slice0[2 : len(slice0)-1]
slice2 := slice0[:3]
fmt.Println(slice0, slice1, slice2)
slice2[2] = "8"
fmt.Println(slice0, slice1, slice2)
}
輸出為:
[a b c d e] [c d] [a b c]
[a b 8 d e] [8 d] [a b 8]
可見,切片slice0 、 slice1 和 slice2是同一個底層數(shù)組的引用,所以slice2改變了,其他兩個都會變。
(3)遍歷、修改切片:
復制代碼代碼如下:
func test10() {
slice0 := []string{"a", "b", "c", "d", "e"}
fmt.Println("\n~~~~~~元素遍歷~~~~~~")
for _, ele := range slice0 {
fmt.Print(ele, " ")
ele = "7"
}
fmt.Println("\n~~~~~~索引遍歷~~~~~~")
for index := range slice0 {
fmt.Print(slice0[index], " ")
}
fmt.Println("\n~~~~~~元素索引共同使用~~~~~~")
for index, ele := range slice0 {
fmt.Print(ele, slice0[index], " ")
}
fmt.Println("\n~~~~~~修改~~~~~~")
for index := range slice0 {
slice0[index] = "9"
}
fmt.Println(slice0)
}
如上,前三種循環(huán)使用了不同的for range循環(huán),當for后面,range前面有2個元素時,第一個元素代表索引,第二個元素代表元素值,使用 “_” 則表示忽略,因為go語言中,未使用的值會導致編譯錯誤。
只有一個元素時,該元素代表索引。
只有用索引才能修改元素。如在第一個遍歷中,賦值ele為7,結果沒有作用。因為在元素遍歷中,ele是值傳遞,ele是該切片元素的副本,修改它不會影響原本值,而在第四個遍歷——索引遍歷中,修改的是該切片元素引用的值,所以可以修改。
結果為:
~~~~~~元素遍歷~~~~~~
a b c d e
~~~~~~索引遍歷~~~~~~
a b c d e
~~~~~~元素索引共同使用~~~~~~
aa bb cc dd ee
~~~~~~修改~~~~~~
[9 9 9 9 9]
(4)、追加、復制切片:
復制代碼代碼如下:
func test11() {
slice := []int32{}
fmt.Printf("slice的長度為:%d,slice為:%v\n", len(slice), slice)
slice = append(slice, 12, 11, 10, 9)
fmt.Printf("追加后,slice的長度為:%d,slice為:%v\n", len(slice), slice)
slicecp := make([]int32, (len(slice)))
fmt.Printf("slicecp的長度為:%d,slicecp為:%v\n", len(slicecp), slicecp)
copy(slicecp, slice)
fmt.Printf("復制賦值后,slicecp的長度為:%d,slicecp為:%v\n", len(slicecp), slicecp)
}
追加、復制切片,用的是內置函數(shù)append和copy,copy函數(shù)返回的是最后所復制的元素的數(shù)量。
(5)、內置函數(shù)append
內置函數(shù)append可以向一個切片后追加一個或多個同類型的其他值。如果追加的元素數(shù)量超過了原切片容量,那么最后返回的是一個全新數(shù)組中的全新切片。如果沒有超過,那么最后返回的是原數(shù)組中的全新切片。無論如何,append對原切片無任何影響。如下示例:
復制代碼代碼如下:
func test12() {
slice := []int32{1, 2, 3, 4, 5, 6}
slice2 := slice[:2]
_ = append(slice2, 50, 60, 70, 80, 90)
fmt.Printf("slice為:%v\n", slice)
fmt.Printf("操作的切片:%v\n", slice2)
_ = append(slice2, 50, 60)
fmt.Printf("slice為:%v\n", slice)
fmt.Printf("操作的切片:%v\n", slice2)
}
如上,append方法用了2次,結果返回的結果完全不同,原因是第二次append方法追加的元素數(shù)量沒有超過 slice 的容量。而無論怎樣,原切片slice2都無影響。結果:
slice為:[1 2 3 4 5 6]
操作的切片:[1 2]
slice為:[1 2 50 60 5 6]
操作的切片:[1 2]
Go語言標準庫中提供了sort包對整型,浮點型,字符串型切片進行排序,檢查一個切片是否排好序,使用二分法搜索函數(shù)在一個有序切片中搜索一個元素等功能。
關于sort包內的函數(shù)說明與使用,請查看
在這里簡單講幾個sort包中常用的函數(shù)
在Go語言中,對字符串的排序都是按照字節(jié)排序,也就是說在對字符串排序時是區(qū)分大小寫的。
二分搜索算法
Go語言中提供了一個使用二分搜索算法的sort.Search(size,fn)方法:每次只需要比較㏒?n個元素,其中n為切片中元素的總數(shù)。
sort.Search(size,fn)函數(shù)接受兩個參數(shù):所處理的切片的長度和一個將目標元素與有序切片的元素相比較的函數(shù),該函數(shù)是一個閉包,如果該有序切片是升序排列,那么在判斷時使用 有序切片的元素 = 目標元素。該函數(shù)返回一個int值,表示與目標元素相同的切片元素的索引。
在切片中查找出某個與目標字符串相同的元素索引
本文介紹一些Go語言的基礎語法。
先來看一個簡單的go語言代碼:
go語言的注釋方法:
代碼執(zhí)行結果:
下面來進一步介紹go的基礎語法。
go語言中格式化輸出可以使用 fmt 和 log 這兩個標準庫,
常用方法:
示例代碼:
執(zhí)行結果:
更多格式化方法可以訪問中的fmt包。
log包實現(xiàn)了簡單的日志服務,也提供了一些格式化輸出的方法。
執(zhí)行結果:
下面來介紹一下go的數(shù)據(jù)類型
下表列出了go語言的數(shù)據(jù)類型:
int、float、bool、string、數(shù)組和struct屬于值類型,這些類型的變量直接指向存在內存中的值;slice、map、chan、pointer等是引用類型,存儲的是一個地址,這個地址存儲最終的值。
常量是在程序編譯時就確定下來的值,程序運行時無法改變。
執(zhí)行結果:
執(zhí)行結果:
Go 語言的運算符主要包括算術運算符、關系運算符、邏輯運算符、位運算符、賦值運算符以及指針相關運算符。
算術運算符:
關系運算符:
邏輯運算符:
位運算符:
賦值運算符:
指針相關運算符:
下面介紹一下go語言中的if語句和switch語句。另外還有一種控制語句叫select語句,通常與通道聯(lián)用,這里不做介紹。
if語法格式如下:
if ... else :
else if:
示例代碼:
語法格式:
另外,添加 fallthrough 會強制執(zhí)行后面的 case 語句,不管下一條case語句是否為true。
示例代碼:
執(zhí)行結果:
下面介紹幾種循環(huán)語句:
執(zhí)行結果:
執(zhí)行結果:
也可以通過標記退出循環(huán):
--THE END--
Go語言作為出現(xiàn)比較晚的一門編程語言,在其原生支持高并發(fā)、云原生等領域的優(yōu)秀表現(xiàn),像目前比較流行的容器編排技術Kubernetes、容器技術Docker都是用Go語言寫的,像Java等其他面向對象的語言,雖然也能做云原生相關的開發(fā),但是支持的程度遠沒有Go語言高,憑借其語言特性和簡單的編程方式,彌補了其他編程語言一定程度上的不足,一度成為一個熱門的編程語言。
最近在學習Go語言,我之前使用過C#、Java等面向對象編程的語言,發(fā)現(xiàn)其中有很多的編程方式和其他語言有區(qū)別的地方,好記性不如爛筆頭,總結一下,和其他語言做個對比。這里只總結差異的地方,具體的語法不做詳細的介紹。
種一棵樹最好的時間是十年前,其次是現(xiàn)在。
3)變量初始化時候可以和其他語言一樣直接在變量后面加等號,等號后面為要初始化的值,也可以使用變量名:=變量值的簡單方式
3)變量賦值 Go語言的變量賦值和多數(shù)語言一致,但是Go語言提供了多重賦值的功能,比如下面這個交換i、j變量的語句:
在不支持多重賦值的語言中,交換兩個變量的值需要引入一個中間變量:
4)匿名變量
在使用其他語言時,有時候要獲取一個值,卻因為該函數(shù)返回多個值而不得不定義很多沒有的變量,Go語言可以借助多重返回值和匿名變量來避免這種寫法,使代碼看起來更優(yōu)雅。
假如GetName()函數(shù)返回3個值,分別是firstName,lastName和nickName
若指向獲得nickName,則函數(shù)調用可以這樣寫
這種寫法可以讓代碼更清晰,從而大幅降低溝通的復雜度和維護的難度。
1)基本常量
常量使用關鍵字const 定義,可以限定常量類型,但不是必須的,如果沒有定義常量的類型,是無類型常量
2)預定義常量
Go語言預定義了這些常量 true、false和iota
iota比較特殊,可以被任務是一個可被編譯器修改的常量,在每個const關鍵字出現(xiàn)時被重置為0,然后在下一個const出現(xiàn)之前每出現(xiàn)一個iota,其所代表的數(shù)字會自動加1.
3)枚舉
1)int 和int32在Go語言中被認為是兩種不同類型的類型
2)Go語言定義了兩個浮點型float32和float64,其中前者等價于C語言的float類型,后者等價于C語言的double類型
3)go語言支持復數(shù)類型
復數(shù)實際上是由兩個實數(shù)(在計算機中使用浮點數(shù)表示)構成,一個表示實部(real)、一個表示虛部(imag)。也就是數(shù)學上的那個復數(shù)
復數(shù)的表示
實部與虛部
對于一個復數(shù)z=complex(x,y),就可以通過Go語言內置函數(shù)real(z)獲得該復數(shù)的實部,也就是x,通過imag(z)獲得該復數(shù)的虛部,也就是y
4)數(shù)組(值類型,長度在定義后無法再次修改,每次傳遞都將產生一個副本。)
5)數(shù)組切片(slice)
數(shù)組切片(slice)彌補了數(shù)組的不足,其數(shù)據(jù)結構可以抽象為以下三個變量:
6)Map 在go語言中Map不需要引入任何庫,使用很方便
Go循環(huán)語句只支持for關鍵字,不支持while和do-while
goto語句的語義非常簡單,就是跳轉到本函數(shù)內的某個標簽
今天就介紹到這里,以后我會在總結Go語言在其他方面比如并發(fā)編程、面向對象、網(wǎng)絡編程等方面的不同及使用方法。希望對大家有所幫助。