yumaojun03
277c5dd15c
feat(slice): 添加切片详细示例和图片资源 - 在README.md中添加image-2.png、image-3.png、image-4.png图片引用， 用于说明切片操作的可视化内容 - 将"通过切片创建新的切片"章节内容重新排序至切片拷贝部分之后 - 在main.go中增加多种切片声明方式的代码示例 - 补充切片访问、遍历、引用类型特性、深拷贝等完整示例 - 添加append.drawio和ref.drawio绘图文件，提供切片操作流程图 ```
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6.4 KiB
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# 切片(slice)
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Go中的slice依赖于数组，它的底层就是数组，所以数组具有的优点, slice都有。 且slice支持可以通过append向slice中追加元素，长度不够时会动态扩展，通过再次slice切片，可以得到得到更小的slice结构，可以迭代、遍历等
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基于数组的 复合数据结构
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```go
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// runtime/slice.go
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type slice struct {
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array unsafe.Pointer // 数组指针
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cap int // 容量
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len int // 长度
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}
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```
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每一个slice结构都由3部分组成：
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+ 容量(capacity): 即底层数组的长度，表示这个slice目前最多能扩展到这么长
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+ 长度(length)：表示slice当前的长度，即当前容纳的元素个数
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+ 数组指针(array): 指向底层数组的指针
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比如创建一个长度为3，容量为5，int类型的切片
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```go
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s := make([]int, 3, 4)
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fmt.Println(a, len(s), cap(s)) // [0 0 0] 3 5
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```
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## 切片与数组
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为了灵活(不需要制定长度, 自动扩容)
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```go
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func main() {
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// 1. 声明切片, 切片不是一个值，是一个boxed结构体, array unsafe.Pointer // 数组指针
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// 底层数组的长度: 容量10, 当前有几个元素3
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slice1 := make([]int, 3, 5)
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fmt.Println(slice1, len(slice1), cap(slice1))
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// 底层数组的长度: 容量10, 当前有几个元素3
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slice1 = append(slice1, 4, 5)
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fmt.Println(slice1, len(slice1), cap(slice1))
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// 这里的容器, 不是硬性限制，是超过容量后，底层数组是自动扩容的(重要)
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// 扩容: 一般是原来的2倍, 新申请一块更大的数组， 把老数据copy过去
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slice1 = append(slice1, 6)
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fmt.Println(slice1, len(slice1), cap(slice1))
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}
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```
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## 创建和初始化
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**原理**：切片是动态数组，底层基于固定大小的数组，可以根据需要动态扩容。创建时可以指定长度和容量。
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```go
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// 使用 make 创建切片：make([]类型, 长度, 容量)
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s1 := make([]int, 3, 5) // 长度3，容量5
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fmt.Println(s1, len(s1), cap(s1)) // [0 0 0] 3 5
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// 直接初始化
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s2 := []int{1, 2, 3} // 长度和容量都是3
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fmt.Println(s2, len(s2), cap(s2)) // [1 2 3] 3 3
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// 从数组创建切片
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arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
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s3 := arr[1:4] // 从索引1到3（不包括4）
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fmt.Println(s3, len(s3), cap(s3)) // [2 3 4] 3 4
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## 切片访问
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**原理**：切片通过索引访问元素，索引从0开始。与数组类似，但更灵活。
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```go
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s := []int{10, 20, 30, 40, 50}
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// 通过索引访问元素
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fmt.Println(s[0]) // 10
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fmt.Println(s[2]) // 30
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// 修改元素
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s[1] = 25
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fmt.Println(s) // [10 25 30 40 50]
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## nil和空切片
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**原理**：nil切片表示未初始化的切片，长度和容量都为0。空切片是已初始化的切片但不包含元素。两者在行为上略有不同。
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```go
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// nil 切片：未初始化的切片
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var s1 []int
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fmt.Println(s1 == nil) // true
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fmt.Println(len(s1), cap(s1)) // 0 0
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// 空切片：已初始化的空切片
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s2 := []int{}
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s3 := make([]int, 0)
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fmt.Println(len(s2), cap(s2)) // 0 0
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fmt.Println(len(s3), cap(s3)) // 0 0
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```
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## 往切片中添加元素
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**原理**：使用append函数添加元素。如果容量不足，会自动扩容底层数组，通常容量翻倍增长。
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```go
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s := []int{1, 2}
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fmt.Println(s, len(s), cap(s)) // [1 2] 2 2
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// 使用 append 添加元素
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s = append(s, 3)
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fmt.Println(s, len(s), cap(s)) // [1 2 3] 3 4 (容量自动扩容)
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// 添加多个元素
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s = append(s, 4, 5)
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fmt.Println(s) // [1 2 3 4 5]
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```
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## 遍历切片
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**原理**：可以使用传统for循环或range关键字遍历。range返回索引和值，更简洁。
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```go
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s := []string{"apple", "banana", "cherry"}
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// 方法1：使用索引
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for i := 0; i < len(s); i++ {
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fmt.Println(i, s[i])
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}
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// 方法2：使用 range（推荐）
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for index, value := range s {
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fmt.Println(index, value)
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}
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```
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## slice是引用类型
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**原理**：切片是引用类型，赋值时复制切片头，但共享底层数组。修改一个会影响另一个。
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```go
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s1 := []int{1, 2, 3}
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s2 := s1 // s2 指向同一个底层数组
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s2[0] = 99
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fmt.Println(s1) // [99 2 3] s1 也被修改了
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fmt.Println(s2) // [99 2 3]
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## 切片拷贝
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**原理**：使用copy函数进行深拷贝，创建独立的数据副本。修改拷贝后的切片不会影响原切片。
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```go
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s1 := []int{1, 2, 3}
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s2 := make([]int, len(s1))
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copy(s2, s1) // 拷贝元素到 s2
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s2[0] = 99
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fmt.Println(s1) // [1 2 3] s1 不变
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fmt.Println(s2) // [99 2 3]
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```
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## 通过切片创建新的切片
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**原理**：切片操作创建新的切片视图，共享底层数组。新切片的长度是high-low，容量是原容量减去low。
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```go
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s := []int{0, 1, 2, 3, 4, 5}
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// 创建子切片：s[low:high] (不包括high)
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sub1 := s[1:4] // [1, 2, 3]
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fmt.Println(sub1)
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// 省略索引
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sub2 := s[:3] // [0, 1, 2]
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sub3 := s[2:] // [2, 3, 4, 5]
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sub4 := s[:] // [0, 1, 2, 3, 4, 5] 复制整个切片
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## 切片作为函数参数
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**原理**：切片作为参数传递时，是引用传递，函数内修改会影响调用者。高效但需注意副作用。
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```go
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func sum(nums []int) int {
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total := 0
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for _, num := range nums {
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total += num
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}
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return total
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}
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func main() {
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s := []int{1, 2, 3, 4, 5}
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result := sum(s)
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fmt.Println(result) // 15
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}
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```
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## 总结
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切片是 Golang 中比较有特色的一种数据类型，既为我们操作集合类型的数据提供了便利的方式，是又能够高效的在函数间进行传递，因此在代码中切片类型被使用的相当广泛
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## 作业
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请同学们完成以下切片练习题，以巩固对Go语言切片的理解：
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1. **创建和初始化切片**
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创建一个字符串切片，包含"Go", "Python", "Java"，并打印长度和容量。
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2. **切片操作**
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给定切片[]int{1,2,3,4,5}，创建子切片包含第2到第4个元素（不包括第4个），并打印结果。
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3. **添加元素**
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从空切片开始，使用append添加5个整数，观察长度和容量的变化。
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4. **遍历切片**
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遍历一个整数切片，计算所有元素的和。
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5. **切片拷贝**
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创建一个切片，拷贝到另一个切片，修改原切片，验证拷贝是否独立。
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6. **函数参数**
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编写一个函数，接受字符串切片作为参数，将所有字符串转换为大写并返回新切片。
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请将代码写在 `main.go` 文件中，并运行测试。
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