Go学习笔记（9）Go容器类型——数组&切片&map

写在前面

    前面的文章介绍了Go的一些基本类型，本文开始涉及Go的一些容器类型，它们都是可以包含多个元素的数据结构，如数组、切片、map

数组

    数组是具有相同类型且长度固定的一组元素集合，定义的格式：var 数组名 [数组长度]数组元素类型，下面声明一个长度为5的int型数组arr

var arr [5]int

• 数组元素可以是任意的原始类型，例如整型、字符串等，一个数组内所有元素的类型必须是相同的
• 数组的长度必须是一个常量表达式，且是一个非负整数，特别注意数组的长度也是数组类型的一部分，因此不同长度的数组是不同的类型。数组的长度在声明时就要给出。获取数组长度用内置函数len(arr)
• 当声明数组时所有的元素都会被初始化为默认的类型零值，我们也可以在声明数组的同时进行初始化

  var arr = [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
  a := [3]int{1, 2, 3}
  

  还可以在初始化时仅初始化指定元素

  b := [3]int{1 : 2, 2 : 3}  //初始化索引为1的值为2，索引为2的值为3
  

• 如果声明数组时不想直接写长度，可以用...代替，编译器会自动生成满足最低长度要求的数组

  c := [...]int{4 : 1}        //因为我们指定了索引为4的值为1，因此数值至少包含5个元素，这里将生成长度为5的数组
  

• 通过for循环来遍历操作数组

  var arr [5]int
  for i := 0; i < len(arr); i++ {
  	arr[i] = i * 2
  }
  for i, v := range arr {
  	fmt.Println("index: ", i, "value: ", v)
  }
  

• 数组是一种值类型（不像C/C++那样是指向首元素的指针），可以通过new来创建数组，不过它返回的是指向该数组的指针

  d := new([4]int)
  fmt.Println(d)            //&[0,0,0,0]
  fmt.Println(*d)           //[0,0,0,0]
  

  注意区分指向数组的指针和指针数组

  e := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
  var p *[5]int = &e              //p为指向数组e的指针 &[1,2,3,4,5]
  x, y := 1, 2
  z := [2]*int{&x,&y}            //z是一个指针数组
  

• 多维数组

  h := [2][3]int{
  	{1, 1, 1},
  	{2, 2, 2}
  }
  

• 数组可以使用==或!=来比较

  f := [2]int{1, 2}
  g := [2]int{1, 2}
  fmt.Println(f == g)                 //true
  

切片

    切片（slice）是对某个数组的一段连续片段的引用（该数组我们称为相关数组，该片段可以是整个数组，也可以是数组中的某一段），因此切片是一个引用类型。切片底层实现是数组，它与数组的关系如下图：

    多个slice可以指向同一个底层相关数组，此时其中一个值改变会影响全部的值

• 切片是一个可变长的数组，它的长度可以动态修改，可以用len()来获取切片的长度。切片还有另外一个属性容量，表示切片可以达到的最大长度，可以用cap()来获取。切片的容量等于切片的长度+相关数组中在切片之后剩下的的长度。所以切片的长度小于等于切片的容量。
• 切片的容量是预先分配的，如果在运行的过程中，切片的长度超过了原来分配的容量，则会重新分配一个空间更大的数组，然后将值都拷贝过去
• 切片的声明格式：var 切片名 []元素类型，这里不需要指定长度，如果是数组则必须指定长度或者用...替代
• 切片可以通过底层相关数组切取，也可以用make直接创建，还可以通过已有的切片来生成
  • 通过数组生成

    arr := [10]int{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}
    s1 := arr[2:5]           //切取数组arr索引从2~4这一段（即[3,4,5]），注意索引值不包括5
    s2 := arr[:]               //切片为整个arr数组
    s3 := arr[5:]             //切取从索引5开始到末尾，即[6,7,8,9,10]
    

  • 通过make创建
    格式：make([]type, len, cap)，其中cap可以省略，省略则默认和len相同

    s4 := make([]int, 3, 20)
    s5 := make([]int, 3)
    

  • 通过切片生成，这种方式有时也被称之未称未切片重组reslice

    sa := []int{1, 2, 3, 4, 5}
    sb := sa[1:4]                    //[2,3,4]，len:3，cap:4
    sc := sb[1:4]                    //[3,4,5]，len:3，cap:3
    

        需要注意的是，新的切片的索引不能超过原切片的容量，否则会引发编译错误，而不是重新分配数组
• 在切片上追加元素（append）
      如果要在切片上添加新的元素，可以使用append函数，用法为append(被追加元素的slice, 追加的元素...)

  s1 := make([]int, 3, 6)
  s1 = append(s1, 1, 2, 3)     //[0,0,0,1,2,3]，还是返回原来的slice (没有超过原来cap)
  s1 = append(s1, 1, 2, 3)     //[0,0,0,1,2,3,1,2,3]，返回的是一个新的slice（已经超过了cap，重新分配底层数组）
  

      注意，如果追加后的长度未超过原slice的容量，则返回原始的slice，如果超过了，则重新分配空间更大的数组并拷贝原始数据
• 拷贝slice
      可以使用copy函数将一个切片拷贝到另外一个切片中，用法copy(目标slice, 被拷贝的slice)

  sc1 := []int{1, 2, 3, 4, 5}
  sc2 := []int{6, 7, 8}
  copy(sc1, sc2)
  fmt.Println(sc1)                 //[6 7 8 4 5]
  copy(sc2,sc1)
  fmt.Println(sc2)                //[6,7,8]
  copy(sc2[0:2], sc1[3:5])       //指定具体位置
  fmt.Println(sc2)               //[4 5 8]
  

Map

    Map是Go里面的键值对集合，由key-value对组成，给定key，可以快速定位到对应的value。也被称为字典、哈希表等

• map中的key可以是任意能够用==或者!=操作符比较的类型，比如string，int、float等，不能是函数、map、切片；value可以是任意类型
• map的声明方式var map变量名 map[key类型]vlaue类型

  var m map[int]string               //声明
  m = map[int]string{1:"a", 2:"b"}  //初始化
  

      特别注意，map必须要初始化才能使用，即如果用上面这种方式，必须要有初始化的语句map1 = map[keyType]ValueType{},否则将报错。当然如果觉得太繁杂，可以使用下面的make语句来替代，更加简洁（主要是因为使用前需要先分配好内存空间给map，使用初始化语句或者make语句才能实现空间的分配）
• map也属于引用类型，声明的时候不需要知道长度，可以动态增加，可以使用make来创建

  var m1 map[int]string = make(map[int]string)
  m2 := make(map[int]string)           //简要写法
  m1[1] = "ok"                         //插入 (1 : ok)的key-value
  m2[1] = "good"
  

      make创建还可以指定容量，make(map[key类型]value类型，cap)，cap为容量，可以省略。超出容量会自动扩容，但为了性能还是尽量提供一个大概的初始值。
• 获取指定key的value a:=m[1] (获取key为1的value)
• 插入一个k-v对（或对指定key进行修改）m[1]="ok"
• 判断键值对是否存在
      上面获取指定key的值map[key]还有另外一种用法：value,isPresent = map[key]，即返回两个值，第二个值isPresent是布尔类型，如果该key存在，该值为true，且value为该key对应的值；如果key不存在，则isPresent为false，且value为空值。

  if value, ok := map1[key1];ok{
  	fmt.Println(value)
  }
  

• 删除指定key的键值对delete(map1, key1)
• 使用for-range对map进行遍历

  map1 := make(map[int]string)
  map1[1] = "a"
  map1[2] = "b"
  map1[3] = "c"
  for key, value := range map1 {
  	fmt.Println(key,value)
  }
  

      如果指向获取key或者value，可以这么使用

  for key := range map1 {
  	fmt.Println(key)
  }
  for _, vlaue := range map1 {
  	fmt.Println(value)
  }
  

      需要注意的是，for中获得的key和value值都是副本，直接对这两个值进行修改并不会对原来的map有影响。需要用map[key]才能真正改变map中的值
• map类型的切片：注意需要使用两次make，第一次分配切片，第二次分配切片中每个map元素

  sm := make([]map[int]string, 5)
  for i := range sm {
  	sm[i] = make(map[int]string,1)
  	sm[i][1]="ok"
  }
  

• 嵌套map的使用：即map中value也是map类型，这种情况同样需要注意每一个嵌套的map也需要进行make之后才能使用（初始化分配空间）

  var m2 map[int]map[int]string
  m2 = make(map[int]map[int]string)
  m2[1] = make(map[int]string)     //value中嵌套的map也需要进行初始化
  m2[1][1] = "ok1"