三、更多类型:struct、slice和映射
1.指针
- Go 的指针保存了值的内存地址。
- 类型 *T 是指向 T 类型值的指针。其零值为 nil。
- var p *int
- 操作符& 会生成一个指向其操作数的指针。
i := 42
p = &i - 操作符* 表示指针指向的底层值。
fmt.Println(*p) // 通过指针 p 读取 i
*p = 21 // 通过指针 p 设置 i
这也就是通常所说的“间接引用”或“重定向”
与 C 不同,Go 没有指针运算。
package main
import "fmt"
func main() {
i, j := 42, 2701
p := &i // 指向 i
fmt.Println(*p) // 通过指针读取 i 的值
*p = 21 // 通过指针设置 i 的值
fmt.Println(i) // 查看 i 的值
p = &j // 指向 j
*p = *p / 37 // 通过指针对 j 进行除法运算
fmt.Println(j) // 查看 j 的值
}
-------------------------------------------------------------------------------
//输出结果
42
21
73
2.结构体和结构体指针
(1)结构体
- 一个结构体(struct)就是一组字段(field)。
- 结构体字段使用点号来访问。
package main
import "fmt"
type Vertex struct {
X int
Y int
}
func main() {
v := Vertex{1, 2}
v.X = 4
fmt.Println(v.X)
}
//运行结果:4
(2) 结构体指针
- 结构体字段可以通过结构体指针来访问。 如果我们有一个指向结构体的指针 p,那么可以通过 (*p).X 来访问其字段 X。不过这么写太啰嗦了,所以语言也允许我们使用隐式间接引用,直接写 p.X 就可以。
package main
import "fmt"
type Vertex struct {
X int
Y int
}
func main() {
v := Vertex{1, 2}
p := &v
p.X = 1e9
fmt.Println(v)
}
//运行结果:{1000000000 2}
(3)结构体文法
- 结构体文法通过直接列出字段的值来新分配一个结构体。
- 使用 Name: 语法可以仅列出部分字段。(字段名的顺序无关。)
- 特殊的前缀 & 返回一个指向结构体的指针。
package main
import "fmt"
type Vertex struct {
X, Y int
}
var (
v1 = Vertex{1, 2} // 创建一个 Vertex 类型的结构体
v2 = Vertex{X: 1} // Y:0 被隐式地赋予
v3 = Vertex{} // X:0 Y:0
p = &Vertex{1, 2} // 创建一个 *Vertex 类型的结构体(指针)
)
func main() {
fmt.Println(v1, p, v2, v3)
}
//运行结果:{1 2} &{1 2} {1 0} {0 0}
3.数组
- 类型 [n]T 表示拥有 n 个 T 类型的值的数组。
表达式 var a [10]int (会将变量 a 声明为拥有 10 个整数的数组。 ) - 数组的长度是其类型的一部分,因此数组不能改变大小。这看起来是个限制,不过没关系,Go 提供了更加便利的方式来使用数组。
package main
import "fmt"
func main() {
var a [2]string
a[0] = "Hello"
a[1] = "World"
fmt.Println(a[0], a[1])
fmt.Println(a)
primes := [6]int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
fmt.Println(primes)
}
----------------------------------------------------------------------------
//运行结果:
Hello World
[Hello World]
[2 3 5 7 11 13]
4.切片
(1)切片介绍
每个数组的大小都是固定的。而切片则为数组元素提供动态大小的、灵活的视角。在实践中,切片比数组更常用。 类型 []T 表示一个元素类型为 T 的切片。
切片通过两个下标来界定,即一个上界和一个下界,二者以冒号分隔: a[low : high] 它会选择一个半开区间,包括第一个元素,但排除最后一个元素
eg: 以下表达式创建了一个切片,它包含 a 中下标从 1 到 3 的元素: a[1:4]切片并不存储任何数据,它只是描述了底层数组中的一段。
更改切片的元素会修改其底层数组中对应的元素。
与它共享底层数组的切片都会观测到这些修改。
package main
import "fmt"
func main() {
names := [4]string{
"John",
"Paul",
"George",
"Ringo",
}
fmt.Println(names)
a := names[0:2] //左闭右开
b := names[1:3]
fmt.Println(a, b)
b[0] = "XXX" //更改切片的元素会修改其底层数组中对应的元素
fmt.Println(a, b)
fmt.Println(names)
}
----------------------------------------------------------------------------
//运行结果:
[John Paul George Ringo]
[John Paul] [Paul George]
[John XXX] [XXX George]
[John XXX George Ringo]
(2)切片文法
- 切片文法类似于没有长度的数组文法。
这是一个数组文法: [3]bool{true, true, false} - 下面这样则会创建一个和上面相同的数组,然后构建一个引用了它的切片: []bool{true, true, false}
func main() {
q := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
fmt.Println(q)
r := []bool{true, false, true, true, false, true}
fmt.Println(r)
s := []struct {
i int
b bool
}{
{2, true},
{3, false},
{5, true},
{7, true},
{11, false},
{13, true},
}
fmt.Println(s)
}
----------------------------------------------------------------------------
//运行结果:
[2 3 5 7 11 13]
[true false true true false true]
[{2 true} {3 false} {5 true} {7 true} {11 false} {13 true}]
btw 切片的默认行为
在进行切片时,你可以利用它的默认行为来忽略上下界。
切片下界的默认值为 0,上界则是该切片的长度。
对于数组
var a [10]int
来说,以下切片是等价的:
a[0:10]
a[:10]
a[0:]
a[:]
(3)切片的长度和容量
切片拥有 长度 和 容量。
切片的长度就是它所包含的元素个数。
切片的容量是从它的第一个元素开始数,到其底层数组元素末尾的个数。
切片 s 的长度和容量可通过表达式 len(s) 和 cap(s) 来获取。
package main
import "fmt"
func main() {
s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
printSlice(s)
// 截取切片使其长度为 0
s = s[:0]
printSlice(s)
// 拓展其长度
s = s[:4]
printSlice(s)
// 舍弃前两个值
s = s[2:]
printSlice(s)
//将它扩展到超出容量范围 len = 6 cap = 6 错误输出
//s := []int{2, 3, 5, 7, 11, 13}
//printSlice(s)
}
func printSlice(s []int) {
fmt.Printf("len=%d cap=%d %v\n", len(s), cap(s), s)
}
--------------------------------------------------------------------------------------------------
//运行结果:
len=6 cap=6 [2 3 5 7 11 13]
len=0 cap=6 []
len=4 cap=6 [2 3 5 7]
len=2 cap=4 [5 7]
(4)nil切片
切片的零值是 nil。
nil 切片的长度和容量为 0 且没有底层数组。
var s []int
fmt.Println(s, len(s), cap(s))
//输出: [] 0 0
(5)用make创建切片
-
切片可以用内建函数 make 来创建,这也是你创建动态数组的方式。
make 函数会分配一个元素为零值的数组并返回一个引用了它的切片:
a := make([]int, 5) // len(a)=5
要指定它的容量,需向 make 传入第三个参数:
b := make([]int, 0, 5) // len(b)=0, cap(b)=5b = b[:cap(b)] // len(b)=5, cap(b)=5
b = b[1:] // len(b)=4, cap(b)=4
a := make([]int, 5) // a len=5 cap=5 [0 0 0 0 0]
b := make([]int, 0, 5) // b len=0 cap=5 []
c := b[:2] // c len=2 cap=5 [0 0]
d := c[2:5] // d len=3 cap=3 [0 0 0]
(6)切片的切片
切片可包含任何类型,甚至包括其它的切片。
eg:二维数组
package main
import (
"fmt"
"strings"
)
func main() {
// 创建一个井字板(经典游戏)
board := [][]string{
[]string{"_", "_", "_"},
[]string{"_", "_", "_"},
[]string{"_", "_", "_"},
}
// 两个玩家轮流打上 X 和 O
board[0][0] = "X"
board[2][2] = "O"
board[1][2] = "X"
board[1][0] = "O"
board[0][2] = "X"
for i := 0; i < len(board); i++ {
fmt.Printf("%s\n", strings.Join(board[i], " "))
}
}
-------------------------------------------------------------------------------
//运行结果:
X _ X
O _ X
_ _ O
(7)切片追加元素
为切片追加新的元素是种常用的操作,为此 Go 提供了内建的 append
函数。内建函数的文档对此函数有详细的介绍。
append
的第一个参数 s
是一个元素类型为 T
的切片,其余类型为 T
的值将会追加到该切片的末尾。
append
的结果是一个包含原切片所有元素加上新添加元素的切片。
当 s
的底层数组太小,不足以容纳所有给定的值时,它就会分配一个更大的数组。返回的切片会指向这个新分配的数组。
more: Go 切片:用法和本质
package main
import "fmt"
func main() {
var s []int
printSlice(s)
// 添加一个空切片
s = append(s, 0)
printSlice(s)
// 这个切片会按需增长
s = append(s, 1)
printSlice(s)
// 可以一次性添加多个元素
s = append(s, 2, 3, 4)
printSlice(s)
}
func printSlice(s []int) {
fmt.Printf("len=%d cap=%d %v\n", len(s), cap(s), s)
}
------------------------------------------------------------------------------------
//运行结果:
len=0 cap=0 []
len=1 cap=1 [0]
len=2 cap=2 [0 1]
len=5 cap=6 [0 1 2 3 4]
5.Range
- for 循环的 range 形式可遍历切片或映射。
- 当使用 for 循环遍历切片时,每次迭代都会返回两个值。第一个值为当前元素的下标,第二个值为该下标所对应元素的一份副本。
var pow = []int{1, 2, 4, 8, 16}
func main() {
for i, v := range pow {
fmt.Printf("2**%d = %d\n", i, v)
}
}
//结果
2**0 = 1
2**1 = 2
2**2 = 4
2**3 = 8
2**4 = 16
range续
- 可以将下标或值赋予 _ 来忽略它。
for i, _ := range pow
for _, value := range pow - 若你只需要索引,忽略第二个变量即可。
for i := range pow
package main
import "fmt"
func main() {
pow := make([]int, 5)
for i := range pow {
pow[i] = 1 << uint(i) // == 2**i
}
for _, value := range pow {
fmt.Printf("%d\n", value)
}
}
---------------------------------------------------------------------------------
//运行结果:
1
2
4
8
16
* btw,
uint(i)代表将i强转成uint类型,也就是无符号整型。
1<<uint(0) //1左移0位是1
1<<uint(1)//1左移1位是1*2=2
1<<uint(2)//1左移2位是1*2*2=4
6.映射 ('map')
(1)基本用法
- map映射将键映射到值。
映射的零值为 nil 。nil 映射既没有键,也不能添加键。
make 函数会返回给定类型的映射,并将其初始化备用。
package main
import "fmt"
type Vertex struct {
Lat, Long float64
}
var m map[string]Vertex
func main() {
m = make(map[string]Vertex)
m["Bell Labs"] = Vertex{
40.68433, -74.39967,
}
fmt.Println(m["Bell Labs"])
}
--------------------------------------------------------------------------------
//运行结果:
{40.68433 -74.39967}
(2)映射的文法
映射的文法与结构体相似,不过必须有键名。
若顶级类型只是一个类型名,你可以在文法的元素中省略它
package main
import "fmt"
type Vertex struct {
Lat, Long float64
}
var m = map[string]Vertex{
"Bell Labs": Vertex{
40.68433, -74.39967,
}, // 也可写成 "Bell Labs": {40.68433, -74.39967},
"Google": Vertex{ 37.42202, -122.08408 }, // "Google": {37.42202, -122.08408},
}
func main() {
fmt.Println(m)
}
--------------------------------------------------------------------------------------
//运行结果:
map[Bell Labs:{40.68433 -74.39967} Google:{37.42202 -122.08408}]
(3)修改映射
- 在映射 m 中插入或修改元素:
m[key] = elem - 获取元素:
elem = m[key] - 删除元素:
delete(m, key) - 通过双赋值检测某个键是否存在:
elem, ok = m[key]
若 key 在 m 中,ok 为 true ;否则,ok 为 false。
若 key 不在映射中,那么 elem 是该映射元素类型的零值。
同样的,当从映射中读取某个不存在的键时,结果是映射的元素类型的零值。
注 :若 elem 或 ok 还未声明,你可以使用短变量声明:
elem, ok := m[key]
package main
import "fmt"
func main() {
m := make(map[string]int)
m["Answer"] = 42
fmt.Println("The value:", m["Answer"])
m["Answer"] = 48 //修改
fmt.Println("The value:", m["Answer"])
delete(m, "Answer") //删除
fmt.Println("The value:", m["Answer"])
v, ok := m["Answer"]
//通过双赋值检测某个键是否存在 v,ok 仅仅只是一个表示符 也可换成其他的字母 不过记得把Println里面的v,ok换成对应的字母就可以了。
fmt.Println("The value:", v, "Present?", ok)
}
// 运行结果;
The value: 42
The value: 48
The value: 0
The value: 0 Present? false
7.函数值和函数闭包
(1)函数值
函数也是值。它们可以像其它值一样传递。
函数值可以用作函数的参数或返回值。
package main
import ( "fmt" "math")
func compute(fn func(float64, float64) float64) float64 {
return fn(3, 4)
}
func main() {
hypot := func(x, y float64) float64 {
return math.Sqrt(x*x + y*y)
}
fmt.Println(hypot(5, 12)) //调用hypot函数,输出13
fmt.Println(compute(hypot)) //将hypot函数作为compute函数的参数,使用3,4作为调用hypot函数的参数调用,结果为5
fmt.Println(compute(math.Pow)) //将math.Pow函数作为compute函数的参数,使用3,4作为调用math.Pow函数的参数调用,结果为81
}
(2)函数闭包
*用递归实现斐波那契数列
package main
import "fmt"
func fibonacci(n int) int {
if n < 2 {
return n
}
return fibonacci(n-2) + fibonacci(n-1)
}
func main() {
var i int
for i = 0; i < 10; i++ {
fmt.Printf("%d\t", fibonacci(i))
}
}
// 运行结果: 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34
- 函数闭包实现斐波那契额数列
package main
import "fmt"
const LIM = 10
func main() {
f := fibonacci() //返回一个闭包函数
var array [LIM]int
for i := 0; i < LIM; i++ {
array[i] = f()
}
fmt.Println(array)
}
func fibonacci() func() int {
back1, back2 := 0, 1
return func() int {
// 重新赋值
back1, back2 = back2, (back1 + back2)
return back1
}
}
//运行结果:[1 1 2 3 5 8 13 21 34 55]
(2)闭包
- 闭包是匿名函数与匿名函数所引用环境的组合。匿名函数有动态创建的特性,该特性使得匿名函数不用通过参数传递的方式,就可以直接引用外部的变量。这就类似于常规函数直接使用全局变量一样,个人理解为:匿名函数和它引用的变量以及环境,类似常规函数引用全局变量处于一个包的环境。
CSDN闭包博文
func main() {
n := 0
f := func() int {
n += 1
return n
}
fmt.Println(f()) // 别忘记括号,不加括号相当于地址
fmt.Println(f())
}
/*
输出:
1
2
*/
在上述代码中,
n := 0
f := func() int {
n += 1
return n
}
就是一个闭包,类比于常规函数+全局变量+包。f不仅仅是存储了一个函数的返回值,它同时存储了一个闭包的状态。
(3)闭包作为函数返回值
匿名函数作为返回值,不如理解理解为闭包作为函数的返回值,如下代码:
func Increase() func() int {
n := 0
return func() int {
n++
return n
}
}
func main() {
in := Increase()
fmt.Println(in())
fmt.Println(in())
}
/*
输出:
1
2
*/
闭包被返回赋予一个同类型的变量时,同时赋值的是整个闭包的状态,该状态会一直存在外部被赋值的变量in中,直到in被销毁,整个闭包也被销毁。