Go 切片

切片

一、切片（slice）概念
在讲解切片（slice）之前，大家思考一下数组有什么问题？

1. 数组定义完，长度是固定的。例如：

var num [5]int = [5]int{1,2,3,4,5}

定义的num数组长度是5，表示只能存储5个整型数字，现在向数组num中追加一个数字，这时会出错。因为你已经定义死了。

2. 使用数组作为函数参数进行传递时，如果实参为5个元素的整型数组，那么形参也必须5个元素的整型数组，否则出错。

针对以上两个问题，可以使用切片来进行解决。

切片与数组的区别： 切片与数组相比切片的长度是不固定的，可以追加元素，在追加时可能使切片的容量增大，所以可以将切片理解成“动态数组”，但是，它不是数组。

二、 切片与数组区别
通过定义，来比较一下切片与数组的区别。

1. 先回顾数组的基本定义初始化：a := [5]int{}，数组中[]是一个固定的数字，表示长度。定义完后，长度是固定，最多存储5个数字。
2. 切片的基本定义初始化如下：s:=[]int{}//定义空切片看定义的方式，发现与数组很相似.但是注意：切片中的[]是空的，或者是“…”。切片的长度和容量可以不固定。现在通过程序演示，动态向切片中追加数据

/ 初始化切片
s := []int{1,2,3}
// 通过append函数向切片中追加数据
s = append(s,5,6,7)
fmt.Println(s)

append()函数，第一个参数表示向哪个切片追加数据，后面表示具体追加的数据。最终输出结果为

[1 2 3 5 6 7]

三、 切片其它定义方式

1. 定义空切片：

//声明切片和声明数组一样，只是少了长度，此为空(nil)切片
var s1 []int 

2. 通过make()函数实现

//借助make函数, 格式 make\(切片类型, 长度, 容量\)
s := make([]int, 5, 10)

四、切片的长度与容量

长度是已经初始化的空间（以上切片s初始空间默认值都是0）。容量是已经开辟的空间，包括已经初始化的空间和空闲的空间。我们可以通过如下图来理解切片的长度与容量：

该切片的长度是5（存有数据，注意如果没有赋值，默认值都是0），容量是10，只不过有5个空闲区域。即使没有给切片s赋值，初始化的空间（长度）默认存储的数据都是0。

s := make([]int,5,8)
fmt.Println(s)

输出的结果是：

[0 0 0 0 0]

在使用make()函数定义切片时，一定要注意，切片长度要小于容量，例如：

// 以下是错误的
s := make([]int, 10, 5)

make()函数中的容量参数是可以省略掉的，如：

s := make([]int,10)

这时长度与容量是相等的，都是10.
GO语言提供了相应的函数来计算切片的长度与容量，示例如下：

s := make([]int,5,10)
fmt.Println("长度是",len(s))
fmt.Println("容量是",cap(s))

接下来给切片s赋值，可以通过下标的方式直接来进行赋值。如下所示：

s := make([]int,5,10)
s[0] = 1
s[1] = 2

也可以通过循环的方式来进行赋值。

s := make([]int,5,10)
for i:=0;i<len(s) ;i++ {
  s[i] = i
}

在这里一定要注意，循环结束条件是小于切片的长度，而不是容量。因为，切片的长度是指的是初始化的空间。以下方式会出现异常错误

for i:=0;i<cap(s) ;i++ {
  s[i] = i
}

给切片赋完值后，怎样将切片中的数据打印出来呢？

1. 第一种方式：直接通过下标的方式输出，例如：s[0],s[1]…。
2. 第二种方式: 通过循环的方式，注意循环结束的条件，也是小于切片的长度，如下所示：

for i:=0;i<len(s) ;i++ {
  fmt.Println(s[i])
}

或者使用range方式输出：

for _,v := range s {
  fmt.Println(v)
}

四、 切片截取
首先说一下切片的截取操作，所谓截取就是从切片中获取指定的数据。
我们通过如下程序给大家解释一下：

//定义切片 并且完成初始化
s := []int{10,20,30,0,0}

//从切片s中截取数据
slice := s[0:3:5]
fmt.Println(slice)

以上程序输出结果：

[10 20 30]

其中s[0:3:5]是什么意思呢？我们来解释一下。每个位置的数字为s[low:high:max]：

1. 第一个数low表示下标的起点（从该位置开始截取），如果low取值为0表示从第一个元素开始截取，也就是对应的切片s中的10。
2. 第二个数high表示取到哪结束，也就是下标的终点（不包含该位置），3表示取出下标是0,1,2的数据（10,20,30），不包括下标为3的数据，那么也就是说取出的数据长度是3。可以根据公式：3-0计算(len=high-low)，也就是第二个数减去第一个数，差就是数据长度。在这里可以将长度理解成取出的数据的个数。
3. 第三个数用来计算容量，所谓容量：是指切片目前可容纳的最多元素个数。通过公式5-0计算(cap=max-low)，也就是第三个数据减去第一个数。该案例中容量为5。

现在将以上程序进行修改：

//定义切片 并且完成初始化
s := []int{10,20,30,40,50}

//从切片s中截取数据
slice := s[0:3:5]
fmt.Println(slice)

结果是：

[10 20 30]

因为起点还是0，也就是10开始，终点还是3也就是到30结束.长度是3，容量是5。

继续修改该程序：

//定义切片 并且完成初始化
s := []int{10,20,30,40,50}

//从切片s中截取数据
slice := s[0:4:5]
fmt.Println(slice)

结果是：

[10 20 30 40]

因为起点还是0，也就是10开始，终点还是4也就是到40结束。长度是4，容量是5。
继续修改该程序

//定义切片 并且完成初始化
s := []int{10,20,30,40,50}

//从切片s中截取数据
slice := s[1:4:5]
fmt.Println(slice)

slice切片结果是：

[20 30 40]

那么容量是多少呢？容量为4，通过第三个数减去第一个数（5-1）计算。

通过画图的方式来表示slice切片中的容量。

通过上面的图，可以发现切片s经过截取操作以后，将结果赋值给切片slice后，长度是3，容量是4，只不过有一块区域是空闲的。

切片其他操作。

如下表所示：

下面通过一个案例，演示一下。

1. s[:]：
   
   结果是所有的值。

2.s[low:]

结果是下标3后面的所有值。

3. s[:high]
   
4. s[low:high]
   
   结果是2-5的值。array[2:5]表示从下标为2的元素（包含该元素）开始取，到下标为5的元素（不包含该元素）结束。所以切片s5的长度是3。切片s5的容量是多少呢？是8，根据array切片的容量是10,减去array[2:5]中的2。

以上就是关于切片的基本操作，这些操作在以后的开发过程中会经常用到，希望大家记住基本的规律。

五、 思考题

接下来说，思考如下题，定义一个切片array，然后对该切片array进行截取操作（范围自定义），得到新的切片s6,并修改切片s6某个元素的值。代码如下：

s6切片的结果是：[2,3,4]因为是从下标为2的元素（包含）开始取，到下标为5的元素（不包含）结束,取出3个元素，也就是长度为3。

现在将程序进行如下修改：

现在程序的输出结果是：

s6 = [2 3 888]

因为切除了234，然后现在0是2，1是3，2是4，然后把s6[2]也就是s6[4]赋值为888
接下来输出切片array的值：

输出的结果如下：

s6 = [2 3 888]
array = [0 1 2 3 888 5 6 7 8 9]

发现切片array中的值也发生了变化，也就是修改切片s6的值会影响到原切片array的值，下面通过画图的形式来说明其原因。

在这里重点要理解的是：s6 := array[2:5]，将array切片中的array[2]，array[3]，array[4]截取作为新切片s6，实际上是切片s6指向了原切片array（在这里并不是为切片s6新建一块区域）。所以修改s6，也会影响到array。

下面继续修改上面的程序：

以上程序中，切片s7的值是多少？

结果是：s7 = [888 5 6 7 8]

下面也是通过画图的形式，来解释该程序的结果：

继续思考,现在在原有的程序中又加了一行，如下图所示：

最终，切片s7与原来切片array的值分别是多少？

结果所示：

s6 = [2 3 888]
s7 = [888 5 999 7 8]
array = [0 1 2 3 888 5 999 7 8 9]

六、 append函数的使用

在第一节中，已经给大家讲解过切片与数组很大的一个区别就是：切片的长度是不固定的，可以向已经定义的切片中追加数据。并且也给大家简单的演示过通过append的函数，在原切片的末尾添加元素。

arr := []int{1,2,3}
arr = append(arr,4) //追加一个数
arr = append(arr,5,6,7) //追加多个数
fmt.Println(arr)

如果容量不够用了，该怎么办呢？

例如有以下切片：

s:= make([]int, 5, 8)

定义了切片s，长度是5，容量是8，k。

s := make([]int,5,8)
fmt.Printf("len = %d,cap=%d\n",len(s),cap(s))

结果是：len = 5 cap = 8

并且前面我们讲解过，长度是指已经初始化的空间，现在切片s没有赋值，但是默认值为0
验证如下所示：

s := make([]int,5,8)
fmt.Printf("len = %d,cap=%d\n",len(s),cap(s))
fmt.Println(s)

结果是：

len = 5 cap = 8
[0 0 0 0 0]

现在开始通过append函数追加数据，如下所示:

s := make([]int,5,8)
s = append(s,1)
fmt.Println(s)
fmt.Printf("len = %d,cap=%d\n",len(s),cap(s))

输出结果是：

[0 0 0 0 0 1]
len = 6 cap = 8

从输出的结果上，我们完全能够体会到，append函数的作用是在末尾追加（直接在默认值后面追加数据），由于追加了一个元素，所以长度为6.

但是如果我们把程序修改成如下所示：

s := make([]int,5,8)
//s = append(s,1)
s[0] = 1
fmt.Println(s)
fmt.Printf("len = %d,cap=%d\n",len(s),cap(s))

输出结果是：

[1 0 0 0 0]
len = 5 cap = 8

由于s[0]=1是直接给下标为0的元素赋值，并不是追加，所以结果的长度不变。

下面我们继续通过append( )继续追加数据：

s := make([]int,5,8)
s = append(s,1)
s = append(s,2)
s = append(s,3)

fmt.Println(s)
fmt.Printf("len = %d,cap=%d\n",len(s),cap(s))

结果是：

[0 0 0 0 0 1 2 3]
len = 8 cap = 8

追加完成3个数据后，长度变为了8，与容量相同。

那么如果现在通过append( )函数，继续向切片s中继续追加一个数据，那么容量会变为多少呢？

代码如下：

s := make([]int,5,8)
s = append(s,1)
s = append(s,2)
s = append(s,3)
s = append(s,4)
fmt.Println(s)
fmt.Printf("len = %d,cap=%d\n",len(s),cap(s))

输出的结果是：

[0 0 0 0 0 1 2 3 4]
len = 9 cap = 16

追加完成一个数据后，长度变为9，大于创建切片s时的容量，所以切片s扩容，变为16.

那么切片的容量是否是以2倍容量来进行扩容的呢？

我们可以来验证一下：

输出结果是：

通过以上结果分析，发现是2倍的容量进行扩容。

但是我们修改一下循环条件看一下结果，将循环结束的条件修改的大一些，如下所示：

对应的结果：

通过以上的运行结果分析：当容量小于1024时是按照2倍容量扩容，当大于等于1024就不是按照2倍容量扩容。

七、 copy函数使用

针对切片操作常用的方法除了append()方法以外，还有copy方法。

基本语法：copy(切片1，切片2)

将第二个切片里面的元素，拷贝到第一个切片中。

下面通过一个案例，看一下该方法的使用：

上面案例中，将srcSlice中的元素拷贝到destSlice切片中。结果如下：

dst = [1 2 6 6 6]

通过以上结果可以分析出，直接将srcSlice切片中两个元素拷贝到dstSlice元素中相同的位置。而dstSlice原有的元素备替换掉。

下面将以上程序修改一下，如下所示：

以上程序的结果是：

src = [6 6]

通过以上两个程序得出如下结论：在进行拷贝时,拷贝的长度为两个slice中长度较小的长度值。

思考以下程序输出的结果：

结果是：

slice2 = [1 2 3]

现在将程序进行如下修改：

结果是：

slice1 = [5 4 3 4 5]

八、切片作为函数参数

切片也可以作为函数参数，那么与数组作为函数参数有什么区别呢？

接下来通过一个案例，演示一下切片作为函数参数。

通过以上案例，发现在主函数main()中，定义了一个切片s，然后调用InitData()函数，将切片s作为实参传递到该函数中，并在InitData()函数中完成初始化，该函数并没有返回值，但是在主函数中直接打印切片s，发现能够输出对应的值。也就是在InitData()函数中对形参切片num赋值，影响到了main()函数中的切片s。

但是，大家仔细想一下，如果我们这里传递参数不是切片，而是数组，那么能否完成该操作呢？

那么我们将上面的程序，修改成以数组作为参数进行传递的形式：

发现以数组的形式作为参数，并不能完成我们的要求，所以切片作为函数实参与数组作为函数实参，进行传递时，传递的方式是不一样的。

在GO语言中，数组作为参数进行传递是值传递，而切片作为参数进行传递是引用传递。

九、值传递和引用传递：

• 值传递：方法调用时，实参数把它的值传递给对应的形式参数，方法执行中形式参数值的改变不影响实际参数的值
• 引用传递：也称为传地址。函数调用时，实际参数的引用(地址，而不是参数的值)被传递给函数中相对应的形式参数（实参与形参指向了同一块存储区域），在函数执行中，对形式参数的操作实际上就是对实际参数的操作，方法执行中形式参数值的改变将会影响实际参数的值。

建议：以后开发中使用切片来代替数组。