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@@ -1,18 +1,18 @@
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## 4.2. Slice
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Slice(切片)代表變長的序列,序列中每個元素都有相同的類型。一個slice類型一般寫作[]T,其中T代表slice中元素的類型;slice的語法和數組很像,隻是沒有固定長度而已。
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Slice(切片)代表变长的序列,序列中每个元素都有相同的类型。一个slice类型一般写作[]T,其中T代表slice中元素的类型;slice的语法和数组很像,只是没有固定长度而已。
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數組和slice之間有着緊密的聯繫。一個slice是一個輕量級的數據結構,提供了訪問數組子序列(或者全部)元素的功能,而且slice的底層確實引用一個數組對象。一個slice由三個部分構成:指針、長度和容量。指針指向第一個slice元素對應的底層數組元素的地址,要註意的是slice的第一個元素併不一定就是數組的第一個元素。長度對應slice中元素的數目;長度不能超過容量,容量一般是從slice的開始位置到底層數據的結尾位置。內置的len和cap函數分别返迴slice的長度和容量。
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数组和slice之间有着紧密的联系。一个slice是一个轻量级的数据结构,提供了访问数组子序列(或者全部)元素的功能,而且slice的底层确实引用一个数组对象。一个slice由三个部分构成:指针、长度和容量。指针指向第一个slice元素对应的底层数组元素的地址,要注意的是slice的第一个元素并不一定就是数组的第一个元素。长度对应slice中元素的数目;长度不能超过容量,容量一般是从slice的开始位置到底层数据的结尾位置。内置的len和cap函数分别返回slice的长度和容量。
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多個slice之間可以共享底層的數據,併且引用的數組部分區間可能重疊。圖4.1顯示了表示一年中每個月份名字的字符串數組,還有重疊引用了該數組的兩個slice。數組這樣定義
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多个slice之间可以共享底层的数据,并且引用的数组部分区间可能重叠。图4.1显示了表示一年中每个月份名字的字符串数组,还有重叠引用了该数组的两个slice。数组这样定义
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```Go
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months := [...]string{1: "January", /* ... */, 12: "December"}
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```
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因此一月份是months[1],十二月份是months[12]。通常,數組的第一個元素從索引0開始,但是月份一般是從1開始的,因此我們聲明數組時直接跳過第0個元素,第0個元素會被自動初始化爲空字符串。
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因此一月份是months[1],十二月份是months[12]。通常,数组的第一个元素从索引0开始,但是月份一般是从1开始的,因此我们声明数组时直接跳过第0个元素,第0个元素会被自动初始化为空字符串。
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slice的切片操作s[i:j],其中0 ≤ i≤ j≤ cap(s),用於創建一個新的slice,引用s的從第i個元素開始到第j-1個元素的子序列。新的slice將隻有j-i個元素。如果i位置的索引被省略的話將使用0代替,如果j位置的索引被省略的話將使用len(s)代替。因此,months[1:13]切片操作將引用全部有效的月份,和months[1:]操作等價;months[:]切片操作則是引用整個數組。讓我們分别定義表示第二季度和北方夏天月份的slice,它們有重疊部分:
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slice的切片操作s[i:j],其中0 ≤ i≤ j≤ cap(s),用于创建一个新的slice,引用s的从第i个元素开始到第j-1个元素的子序列。新的slice将只有j-i个元素。如果i位置的索引被省略的话将使用0代替,如果j位置的索引被省略的话将使用len(s)代替。因此,months[1:13]切片操作将引用全部有效的月份,和months[1:]操作等价;months[:]切片操作则是引用整个数组。让我们分别定义表示第二季度和北方夏天月份的slice,它们有重叠部分:
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@@ -23,7 +23,7 @@ fmt.Println(Q2) // ["April" "May" "June"]
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fmt.Println(summer) // ["June" "July" "August"]
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```
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兩個slice都包含了六月份,下面的代碼是一個包含相同月份的測試(性能較低):
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两个slice都包含了六月份,下面的代码是一个包含相同月份的测试(性能较低):
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```Go
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for _, s := range summer {
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@@ -35,7 +35,7 @@ for _, s := range summer {
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}
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```
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如果切片操作超出cap(s)的上限將導致一個panic異常,但是超出len(s)則是意味着擴展了slice,因爲新slice的長度會變大:
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如果切片操作超出cap(s)的上限将导致一个panic异常,但是超出len(s)则是意味着扩展了slice,因为新slice的长度会变大:
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```Go
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fmt.Println(summer[:20]) // panic: out of range
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@@ -44,9 +44,9 @@ endlessSummer := summer[:5] // extend a slice (within capacity)
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fmt.Println(endlessSummer) // "[June July August September October]"
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```
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另外,字符串的切片操作和[]byte字節類型切片的切片操作是類似的。它們都寫作x[m:n],併且都是返迴一個原始字節繫列的子序列,底層都是共享之前的底層數組,因此切片操作對應常量時間複雜度。x[m:n]切片操作對於字符串則生成一個新字符串,如果x是[]byte的話則生成一個新的[]byte。
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另外,字符串的切片操作和[]byte字节类型切片的切片操作是类似的。它们都写作x[m:n],并且都是返回一个原始字节系列的子序列,底层都是共享之前的底层数组,因此切片操作对应常量时间复杂度。x[m:n]切片操作对于字符串则生成一个新字符串,如果x是[]byte的话则生成一个新的[]byte。
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因爲slice值包含指向第一個slice元素的指針,因此向函數傳遞slice將允許在函數內部脩改底層數組的元素。換句話説,複製一個slice隻是對底層的數組創建了一個新的slice别名(§2.3.2)。下面的reverse函數在原內存空間將[]int類型的slice反轉,而且它可以用於任意長度的slice。
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因为slice值包含指向第一个slice元素的指针,因此向函数传递slice将允许在函数内部修改底层数组的元素。换句话说,复制一个slice只是对底层的数组创建了一个新的slice别名(§2.3.2)。下面的reverse函数在原内存空间将[]int类型的slice反转,而且它可以用于任意长度的slice。
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<u><i>gopl.io/ch4/rev</i></u>
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```Go
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@@ -58,7 +58,7 @@ func reverse(s []int) {
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}
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```
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這里我們反轉數組的應用:
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这里我们反转数组的应用:
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```Go
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a := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5}
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@@ -66,7 +66,7 @@ reverse(a[:])
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fmt.Println(a) // "[5 4 3 2 1 0]"
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```
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一種將slice元素循環向左镟轉n個元素的方法是三次調用reverse反轉函數,第一次是反轉開頭的n個元素,然後是反轉剩下的元素,最後是反轉整個slice的元素。(如果是向右循環镟轉,則將第三個函數調用移到第一個調用位置就可以了。)
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一种将slice元素循环向左旋转n个元素的方法是三次调用reverse反转函数,第一次是反转开头的n个元素,然后是反转剩下的元素,最后是反转整个slice的元素。(如果是向右循环旋转,则将第三个函数调用移到第一个调用位置就可以了。)
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```Go
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s := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5}
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@@ -77,9 +77,9 @@ reverse(s)
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fmt.Println(s) // "[2 3 4 5 0 1]"
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```
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要註意的是slice類型的變量s和數組類型的變量a的初始化語法的差異。slice和數組的字面值語法很類似,它們都是用花括弧包含一繫列的初始化元素,但是對於slice併沒有指明序列的長度。這會隱式地創建一個合適大小的數組,然後slice的指針指向底層的數組。就像數組字面值一樣,slice的字面值也可以按順序指定初始化值序列,或者是通過索引和元素值指定,或者的兩種風格的混合語法初始化。
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要注意的是slice类型的变量s和数组类型的变量a的初始化语法的差异。slice和数组的字面值语法很类似,它们都是用花括弧包含一系列的初始化元素,但是对于slice并没有指明序列的长度。这会隐式地创建一个合适大小的数组,然后slice的指针指向底层的数组。就像数组字面值一样,slice的字面值也可以按顺序指定初始化值序列,或者是通过索引和元素值指定,或者的两种风格的混合语法初始化。
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和數組不同的是,slice之間不能比較,因此我們不能使用==操作符來判斷兩個slice是否含有全部相等元素。不過標準庫提供了高度優化的bytes.Equal函數來判斷兩個字節型slice是否相等([]byte),但是對於其他類型的slice,我們必須自己展開每個元素進行比較:
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和数组不同的是,slice之间不能比较,因此我们不能使用==操作符来判断两个slice是否含有全部相等元素。不过标准库提供了高度优化的bytes.Equal函数来判断两个字节型slice是否相等([]byte),但是对于其他类型的slice,我们必须自己展开每个元素进行比较:
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```Go
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func equal(x, y []string) bool {
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@@ -95,17 +95,17 @@ func equal(x, y []string) bool {
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}
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```
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上面關於兩個slice的深度相等測試,運行的時間併不比支持==操作的數組或字符串更多,但是爲何slice不直接支持比較運算符呢?這方面有兩個原因。第一個原因,一個slice的元素是間接引用的,一個slice甚至可以包含自身。雖然有很多辦法處理這種情形,但是沒有一個是簡單有效的。
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上面关于两个slice的深度相等测试,运行的时间并不比支持==操作的数组或字符串更多,但是为何slice不直接支持比较运算符呢?这方面有两个原因。第一个原因,一个slice的元素是间接引用的,一个slice甚至可以包含自身。虽然有很多办法处理这种情形,但是没有一个是简单有效的。
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第二個原因,因爲slice的元素是間接引用的,一個固定值的slice在不同的時間可能包含不同的元素,因爲底層數組的元素可能會被脩改。併且Go語言中map等哈希表之類的數據結構的key隻做簡單的淺拷貝,它要求在整個聲明週期中相等的key必須對相同的元素。對於像指針或chan之類的引用類型,==相等測試可以判斷兩個是否是引用相同的對象。一個針對slice的淺相等測試的==操作符可能是有一定用處的,也能臨時解決map類型的key問題,但是slice和數組不同的相等測試行爲會讓人睏惑。因此,安全的做法是直接禁止slice之間的比較操作。
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第二个原因,因为slice的元素是间接引用的,一个固定值的slice在不同的时间可能包含不同的元素,因为底层数组的元素可能会被修改。并且Go语言中map等哈希表之类的数据结构的key只做简单的浅拷贝,它要求在整个声明周期中相等的key必须对相同的元素。对于像指针或chan之类的引用类型,==相等测试可以判断两个是否是引用相同的对象。一个针对slice的浅相等测试的==操作符可能是有一定用处的,也能临时解决map类型的key问题,但是slice和数组不同的相等测试行为会让人困惑。因此,安全的做法是直接禁止slice之间的比较操作。
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slice唯一合法的比較操作是和nil比較,例如:
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slice唯一合法的比较操作是和nil比较,例如:
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```Go
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if summer == nil { /* ... */ }
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一個零值的slice等於nil。一個nil值的slice併沒有底層數組。一個nil值的slice的長度和容量都是0,但是也有非nil值的slice的長度和容量也是0的,例如[]int{}或make([]int, 3)[3:]。與任意類型的nil值一樣,我們可以用[]int(nil)類型轉換表達式來生成一個對應類型slice的nil值。
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一个零值的slice等于nil。一个nil值的slice并没有底层数组。一个nil值的slice的长度和容量都是0,但是也有非nil值的slice的长度和容量也是0的,例如[]int{}或make([]int, 3)[3:]。与任意类型的nil值一样,我们可以用[]int(nil)类型转换表达式来生成一个对应类型slice的nil值。
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```Go
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var s []int // len(s) == 0, s == nil
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@@ -114,16 +114,16 @@ s = []int(nil) // len(s) == 0, s == nil
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s = []int{} // len(s) == 0, s != nil
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```
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如果你需要測試一個slice是否是空的,使用len(s) == 0來判斷,而不應該用s == nil來判斷。除了和nil相等比較外,一個nil值的slice的行爲和其它任意0長度的slice一樣;例如reverse(nil)也是安全的。除了文檔已經明確説明的地方,所有的Go語言函數應該以相同的方式對待nil值的slice和0長度的slice。
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如果你需要测试一个slice是否是空的,使用len(s) == 0来判断,而不应该用s == nil来判断。除了和nil相等比较外,一个nil值的slice的行为和其它任意0长度的slice一样;例如reverse(nil)也是安全的。除了文档已经明确说明的地方,所有的Go语言函数应该以相同的方式对待nil值的slice和0长度的slice。
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內置的make函數創建一個指定元素類型、長度和容量的slice。容量部分可以省略,在這種情況下,容量將等於長度。
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内置的make函数创建一个指定元素类型、长度和容量的slice。容量部分可以省略,在这种情况下,容量将等于长度。
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```Go
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make([]T, len)
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make([]T, len, cap) // same as make([]T, cap)[:len]
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在底層,make創建了一個匿名的數組變量,然後返迴一個slice;隻有通過返迴的slice才能引用底層匿名的數組變量。在第一種語句中,slice是整個數組的view。在第二個語句中,slice隻引用了底層數組的前len個元素,但是容量將包含整個的數組。額外的元素是留給未來的增長用的。
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在底层,make创建了一个匿名的数组变量,然后返回一个slice;只有通过返回的slice才能引用底层匿名的数组变量。在第一种语句中,slice是整个数组的view。在第二个语句中,slice只引用了底层数组的前len个元素,但是容量将包含整个的数组。额外的元素是留给未来的增长用的。
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{% include "./ch4-02-1.md" %}
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