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第4章 数据

Go语言 更新时间: 发布时间: IT归档 最新发布 模块sitemap 名妆网 法律咨询 聚返吧 英语巴士网 伯小乐 网商动力

第4章 数据

4.1 Array

数组是值类型,赋值和传参会复制整个数组,而不是指针
数组长度必须是常量,且是类型的组成部分,[2]int 和 [3]int 是不同类型
支持 “==”、"!=" 操作符,因为内存总是被初始化过的
指针数组 [n]*T,数组指针 *[n]T

a := [3]int{1, 2}           // 未初始化元素值为 0。
b := [...]int{1, 2, 3, 4}   // 通过初始化值确定数组⻓度。
c := [5]int{2: 100, 4: 200} // 使⽤索引号初始化元素。
d := [...]struct {
	name string
	age  uint8
}{
	{"user1", 10}, // 可省略元素类型。
	{"user2", 20}, // 别忘了最后⼀⾏的逗号。
}

支持多维数组

a := [2][3]int{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}
b := [...][2]int{{1, 1}, {2, 2}, {3, 3}} // 第 2 纬度不能⽤ "..."。

值拷贝行为会造成性能问题,通常会建议使用slice,或数组指针

func test(x [2]int) {
	fmt.Printf("x: %pn", &x)
	x[1] = 1000
	fmt.Printf("x=%v n", x)

}

func main() {
	a := [2]int{}
	fmt.Printf("a: %pn", &a)
	test(a)
	fmt.Printf("a=%v n", a)
}


内置函数 len 和 cap 都返回数组⻓度 (元素数量)

a := [2]int{}
println(len(a), cap(a)) // 2, 2

4.2 Slice

slice 并不是数组或数组指针。它通过内部指针和相关属性引用数组片段,以
实现变长方案

struct Slice
{ 
	byte* array; // actual data
	uintgo len; // number of elements
	uintgo cap; // allocated number of elements
}

引用类型。但自身是结构体,值拷贝传递
属性 len 表示可用元素数量,读写操作不能超过该限制
属性 cap 表示最大扩张容量,不能超出数组限制
如果 slice == nil,那么 len、cap 结果都等于 0

data := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}
slice := data[1:4:5] // [low : high : max]

创建表达式使用的是元素索引号,而非数量

读写操作实际目标是底层数组,只需注意索引号的差别

data := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5}
s := data[2:4]
s[0] += 100
s[1] += 200
fmt.Println(s)
fmt.Println(data)

可直接创建 slice 对象,自动分配底层数组

s1 := []int{0, 1, 2, 3, 8: 100} // 通过初始化表达式构造,可使⽤索引号
fmt.Println(s1, len(s1), cap(s1))
s2 := make([]int, 6, 8) // 使⽤ make 创建,指定 len 和 cap 值
fmt.Println(s2, len(s2), cap(s2))
s3 := make([]int, 6) // 省略 cap,相当于 cap = len
fmt.Println(s3, len(s3), cap(s3))

使用 make 动态创建 slice,避免了数组必须用常量做长度的麻烦。还可用指针直接访问底层数组,退化成普通数组操作

s := []int{0, 1, 2, 3}
p := &s[2] // *int, 获取底层数组元素指针。
*p += 100
fmt.Println(s)

至于[ ][ ]T,是指元素类型为 [ ]T

data := [][]int{
	[]int{1, 2, 3},
	[]int{100, 200},
	[]int{11, 22, 33, 44},
}

可直接修改 struct array/slice 成员

// 列表
d := [5]struct {
	x int
}{}
// 切片
s := d[:]
d[1].x = 10
s[2].x = 20
fmt.Printf("d=%vn", d)
fmt.Printf("&d=%p, &d[0]=%p, &d[1]=%p,&d[2]=%p,&d[3]=%p,&d[4]=%pn", &d, &d[0], &d[1], &d[2], &d[3], &d[4])
fmt.Printf("s=%vn", s)
fmt.Printf("&s=%p, &s[0]=%p,&s[1]=%p,&s[2]=%p,&s[3]=%p,&s[4]=%pn", &s, &s[0], &s[1], &s[2], &s[3], &s[4])

reslice,是基于已有 slice 创建新 slice 对象,以便在 cap 允许范围内调整属性

s := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
s1 := s[2:5] // [2 3 4]
s2 := s1[2:6:7] // [4 5 6 7], 7为最大索引值
s3 := s2[3:6] // Error,右索引值6超出索引边界

s := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
s1 := s[2:5] // [2 3 4]
s1[2] = 100
s2 := s1[2:6] // [100 5 6 7]
s2[3] = 200
fmt.Println(s)

append,向 slice 尾部添加数据,返回新的 slice 对象

s := make([]int, 0, 5)
fmt.Printf("s=%v, &s=%pn", s, &s)
s2 := append(s, 1)
fmt.Printf("s2=%v, &s2=%pn", s2, &s2)

就是在 array[slice.high] 写数据

data := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
s := data[:3]
s2 := append(s, 100, 200) // 添加多个值。
fmt.Printf("data=%v, &data[0]=%p, &data=%pn", data, &data[0], &data)
fmt.Printf("s=%v, &s[0]=%p, &s=%pn", s, &s[0], &s)
fmt.Printf("s2=%v, &s2[0]=%p, &s2=%pn", s2, &s2[0], &s2)

⼀旦超出原 slice.cap 限制,就会重新分配底层数组,即便原数组并未填满
从输出结果可以看出,append 后的 s 重新分配了底层数组,并复制数据。如果只追加一个值,则不会超过 s.cap 限制,也就不会重新分配

data := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 10: 0}
s := data[:2:3]
s = append(s, 100, 200) // ⼀次 append 两个值,超出 s.cap 限制。
fmt.Printf("s=%v, data=%vn", s, data)
fmt.Printf("&s=%p, &s[0]=%pn", &s, &s[0])             // 重新分配底层数组,与原数组⽆关。
fmt.Printf("&data=%p, &data[0]=%pn", &data, &data[0]) // ⽐对底层数组起始指针。


通常以 2 倍容量重新分配底层数组。在大批量添加数据时,建议一次性分配足够大的空间,以减少内存分配和数据复制开销。或初始化足够长的 len 属性,改用索引号进行操作。及时释放不再使用的 slice 对象,避免持有过期数组,造成 GC 无法回收
注意:
当原切片长度小于1024时,新切片的容量会直接翻倍。而当原切片的容量大于等于1024时,会反复地增加25%,直到新容量超过所需要的容量

s := make([]int, 0, 1)
c := cap(s)
for i := 0; i < 50; i++ {
	s = append(s, i)
	if n := cap(s); n > c {
		fmt.Printf("cap: %d -> %dn", c, n)
		c = n
	}
}

函数 copy 在两个 slice 间复制数据,复制长度以 len 小的为准。两个 slice 可指向同一底层数组,允许元素区间重叠
注意:
考虑到复制函数的特性, 应及时将所需数据 copy 到较小的 slice,以便释放超大号底层数组内存

data := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
s := data[8:]
s2 := data[:5]
fmt.Printf("s2=%v, s=%vn", s2, s)
copy(s2, s) // dst:s2, src:s
fmt.Printf("s2=%v, data=%v", s2, data)

Map,引用类型,哈希表,键必须是支持相等运算符 (==、!=) 类型,比如 number、string、pointer、array、struct,以及对应的 interface。值可以是任意类型,没有限制

m := map[int]struct {
		name string
		age  int
	}{
		1: {"user1", 10}, // 可省略元素类型。
		2: {"user2", 20},
	}
println(m[1].name)

预先给 make 函数一个合理元素数量参数,有助于提升性能。因为事先申请一大块内存,可避免后续操作时频繁扩张

m := make(map[string]int, 1000)

map的常见操作
注意:
map的循环是不能保证迭代返回次序,通常是随机结果,具体和版本实现有关

// 初始化map变量
m := map[string]int{
	"a": 1,
}

// 判断map中是否有想要的key
if v, ok := m["a"]; ok { // 判断 key 是否存在。
	fmt.Printf("map中的key=%v是否存在:%vn", v, ok)
}
fmt.Printf("打印m[c]的值:%vn", m["c"]) // 对于不存在的 key,直接返回 ,不会出错。

m["b"] = 2                          // 新增或修改。

delete(m, "c")                      // 删除。如果 key 不存在,不会出错。

fmt.Printf("map的长度为:%vn", len(m))  // 获取键值对数量。cap ⽆效。

for k, v := range m {               // 迭代,可仅返回 key。随机顺序返回,每次都不相同。
	fmt.Printf("map的key为:%v,map的value为:%vn", k, v)
}

从 map 中取回的是⼀个 value 临时复制品,对其成员的修改是没有任何意义的
正确做法是完整替换 value

type user struct{ name string }
m := map[int]user{ 		// 当 map 因扩张⽽重新哈希时,各键值项存储位置都会发⽣改变。 因此,map
	1: {"user1"}, 	// 被设计成 not addressable,类似 m[1].name 这种期望透过原 value
} 	// 指针修改成员的⾏为⾃然会被禁⽌。
// m[1].name = "Tom" // Error: cannot assign to m[1].name
u := m[1]
u.name = "Tom"
m[1] = u // 替换 value

或使用指针

type user struct{ name string }
m2 := map[int]*user{
	1: &user{"user1"},
}
m2[1].name = "Jack" // 返回的是指针复制品,透过指针修改原对象是允许的
fmt.Printf("m2=%v, *m2[1]=%v", m2, *m2[1])

可以在迭代时安全删除键值。但如果期间有新增操作,那么就不知道会有什么意外了

for i := 0; i < 5; i++ {
	m := map[int]string{
		0: "a", 1: "a", 2: "a", 3: "a", 4: "a",
		5: "a", 6: "a", 7: "a", 8: "a", 9: "a",
	}
	for k := range m {
		fmt.Printf("k=%vn", k)
		m[k+k] = "x"
		fmt.Printf("m[%v]=%vn", k+k, m[k+k])
		fmt.Printf("delete before m=%vn", m)
		delete(m, k)

		fmt.Printf("delete m[%v] after m=%vn", k, m)
	}
	fmt.Printf("循环第%v次的最终m=%vnn", i, m)
}
//由于在循环遍历的时候map里的循环顺序并不是按照key值有序排列的,而是map每次循环的顺序都不一样,因此在同时删除和添加的时候会造成结果的不确定性

Struct, 值类型,赋值和传参会复制全部内容。可用"_" 定义补位字段,支持指向自身类型的指针成员

type Node struct {
	_    int
	id   int
	data *byte
	next *Node
}

func main() {
	n1 := Node{
		id:   1,
		data: nil,
	}
	n2 := Node{
		id:   2,
		data: nil,
		next: &n1,
	}

	fmt.Printf("n2=%vn *(n2.next)=%vn", n2, *(n2.next))
	
}

顺序初始化必须包含全部字段,否则会出错

type User struct {
	name string
	age int
}
u1 := User{"Tom", 20}
u2 := User{"Tom"} // Error: too few values in struct initializer

支持匿名结构,可用作结构成员或定义变量

type File struct {
	name string
	size int
	attr struct {
		perm  int
		owner int
	}
}

func main() {

	f := File{
		name: "test.txt",
		size: 1025,
		// attr: {0755, 1}, // Error: missing type in composite literal
	}

	// 方法1
	f.attr.perm = 10
	f.attr.owner = 1

	// 方法2
	// var attr = struct {
	// 	perm  int
	// 	owner int
	// }{2, 0755}

	// f.attr = attr

	fmt.Printf("f=%v", f)
	
}

由于结构体是值类型,所以支持 “==”、"!=" 相等操作符,可用作 map 键类型

type User struct {
	id   int
	name string
}

m := map[User]int{
	User{1, "Tom"}: 100,
}

fmt.Printf("m=%v", m)
 

可定义字段标签,⽤反射读取。标签是类型的组成部分

var u1 struct { name string "username" }
var u2 struct { name string }
u2 = u1 // Error: cannot use u1 (type struct { name string "username" }) as
 // type struct { name string } in assignment

空结构 “节省” 内存,比如用来实现 set 数据结构,或者实现没有 “状态” 只有方法的 “静态类”

var null struct{}

set := make(map[string]struct{})
 
set["a"] = null
 

匿名字段,它不过是一种语法糖,从根本上说,就是一个与成员类型同名 (不含包名) 的字段。被匿名嵌入的可以是任何类型,当然也包括指针

type User struct {
		name string
}

type Manager struct {
	User
	title string
}

m := Manager{
	User:  User{"Tom"}, // 匿名字段的显式字段名,和类型名相同。
	title: "Administrator",
}

fmt.Printf("m=%v", m)

可以像普通字段那样访问匿名字段成员,编译器从外向内逐级查找所有层次的匿名字段,直到发现目标或出错

type Resource struct {
		id int
}

type User struct {
	Resource
	name string
}

type Manager struct {
	User
	title string
}

var m Manager

m.id = 1
m.name = "Jack"
m.title = "Administrator"

外层同名字段会遮蔽嵌入字段成员,相同层次的同名字段也会让编译器无所适从。解决方法是使用显式字段名

type Resource struct {
	id   int
	name string
}

type Classify struct {
	id int
}

type User struct {
	Resource // Resource.id 与 Classify.id 处于同⼀层次。
	Classify
	name string // 遮蔽 Resource.name。
}

u := User{
	Resource{1, "people"},
	Classify{100},
	"Jack",
}

fmt.Println(u.name)          // User.name: Jack
fmt.Println(u.Resource.name) // people
// println(u.id) // Error: ambiguous selector u.id
fmt.Println(u.Classify.id) // 100

不能同时嵌入某一类型和其指针类型,因为它们名字相同

type Resource struct {
		id int
}

type User struct {
	*Resource
	// Resource // Error: duplicate field Resource
	name string
}

u := User{
	&Resource{1},
	"Administrator",
}

fmt.Println(u.id)
fmt.Println(u.Resource.id)

面向对象,面向对象三大特征里,Go 仅支持封装,尽管匿名字段的内存布局和行为类似继承。没有class 关键字,没有继承、多态等等

type User struct {
id   int
	name string
}

type Manager struct {
	User
	title string
}

m := Manager{User{1, "Tom"}, "Administrator"}
// var u User = m // Error: cannot use m (type Manager) as type User in assignment
// 没有继承,⾃然也不会有多态。
var u User = m.User // 同类型拷⻉。
fmt.Printf("u=%v", u)

内存布局和 C struct 相同,没有任何附加的 object 信息

可用 unsafe 包相关函数输出内存地址信息

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