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1 陣列介紹

陣列是同一型別元素的集合。例如，整數集合 5,8,9,79,76 形成一個數組。Go 語言中不允許混合不同型別的元素，例如包含字串和整數的陣列。（注：當然，如果是 interface{} 型別陣列，可以包含任意型別） 。

2 陣列常見操作

一個數組的表示形式為 [n]T。n

2.1 陣列初始化

一維陣列初始化如下

func main() {
    var a [4]int    //元素自動初始化為零[0 0 0 0]
    b := [4]int{2, 5}  //未提供初始化值得元素自動初始化為0  [2 5 0 0]
    c := [4]int{5, 3: 10} //可指定索引位置初始化 [5 0 0 10]
    d := [...]int{1, 2, 3} //編譯器按初始化值數量確定陣列長度 [1 2 3]
    e := [...]int{10, 3: 100} //支援索引初始化，但注意陣列長度與此有關 [10 0 0 100]
 

    fmt.Println(a, b, c, d, e)
}

對於結構等複合型別，可省略元素初始化型別標籤

package main

import "fmt"

func main() {
    type user struct {
        name string
        age  byte
    }

    d := [...]user{
        {"tom", 20},// 可省略元素型別。
        {"lee", 18},// 別忘了最後一行的逗號。
    }

    fmt.Printf("%#v\n", d)
}
/*output
[2]main.user{main.user{name:"tom", age:0x14}, main.user{name:"lee", age:0x12}}
*/
 

在定義多維陣列時，僅第一維度允許使用“…”

package main

import "fmt"

func main() {
    a := [2][2]int{
        {1, 2},
        {3, 4},
    }

    b := [...][2]int{
        {10, 20},
        {30, 40},
    }

    c := [...][2][2]int{   //三維陣列
        {
            {1, 2},
            {3, 4},
        },
        {
            {10, 20},
            {30, 40},
        },
    }

    fmt.Println(a)  //[[1 2] [3 4]]
    fmt.Println(b)  //[[10 20] [30 40]]
    fmt.Println(c)  //[[[1 2] [3 4]] [[10 20] [30 40]]]
}

多維陣列定義

package main

import (
    "fmt"
)

var arr0 [5][3]int
var arr1 [2][3]int = [...][3]int{{1, 2, 3}, {7, 8, 9}}

func main() {
    a := [2][3]int{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}}
    b := [...][2]int{{1, 1}, {2, 2}, {3, 3}} // 第 2 緯度不能用 "..."。
    fmt.Println(arr0, arr1)
    fmt.Println(a, b)
}

/*
output
[[0 0 0] [0 0 0] [0 0 0] [0 0 0] [0 0 0]] [[1 2 3] [7 8 9]]
[[1 2 3] [4 5 6]] [[1 1] [2 2] [3 3]]
 */

2.2 陣列索引

陣列的索引從 0 開始到 length - 1 結束

func main() {
    var a [3]int //int array with length 3
    a[0] = 12    // array index starts at 0
    a[1] = 78
    a[2] = 50
    fmt.Println(a)
}

2.3 陣列是值型別

Go 中的陣列是值型別而不是引用型別。這意味著當陣列賦值給一個新的變數時，該變數會得到一個原始陣列的一個副本。如果對新變數進行更改，則不會影響原始陣列。

func main() {
    a := [...]string{"USA", "China", "India", "Germany", "France"}
    b := a // a copy of a is assigned to b
    b[0] = "Singapore"
    fmt.Println("a is ", a)  //a is  [USA China India Germany France]
    fmt.Println("b is ", b)  //b is  [Singapore China India Germany France]
}

上述程式中，a 的副本被賦給 b。在第 4 行中，b 的第一個元素改為 Singapore。這不會在原始陣列 a 中反映出來。

同樣，當陣列作為引數傳遞給函式時，它們是按值傳遞，而原始陣列保持不變。

package main

import "fmt"

func changeLocal(num [5]int) {
    num[0] = 55
    fmt.Println("inside function ", num)
}

func main() {
    num := [...]int{5, 6, 7, 8, 8}
    fmt.Println("before passing to function ", num) 
    changeLocal(num) //num is passed by value
    fmt.Println("after passing to function ", num)
}

/*output
before passing to function  [5 6 7 8 8]
inside function  [55 6 7 8 8]
after passing to function  [5 6 7 8 8]
*/

在上述程式的 13 行中, 陣列 num 實際上是通過值傳遞給函式 changeLocal，陣列不會因為函式呼叫而改變。

值拷貝行為會造成效能問題，通常會建議使用 slice，或陣列指標。

package main

import (
    "fmt"
)

func test(x [2]int) {
    fmt.Printf("x: %p\n", &x)
    x[1] = 1000
}
func main() {
    a := [2]int{}
    fmt.Printf("a: %p\n", &a)
    test(a)
    fmt.Println(a)
}
/*
output:
a: 0xc042062080
x: 0xc0420620c0
[0 0]
 */

2.4 陣列長度和元素數量

通過將陣列作為引數傳遞給 len 函式，可以得到陣列的長度。 cap可以得到元素數量

package main

import "fmt"

func main() {
    a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
    fmt.Println("length of a is", len(a)) //length of a is 4
    fmt.Println("num of a is",cap(a)) //num of a is 4
}

注意：內建函式len和cap都返回第一維度長度

package main

func main() {
    a := [2]int{}
    b := [...][2]int{
        {10, 20},
        {30, 40},
        {50, 60},
    }

    println(len(a), cap(a))   // 2 2
    println(len(b), cap(b))   // 3 3
    println(len(b[1]), cap(b[1]))  // 2 2
}

2.5 使用 range 迭代陣列

for 迴圈可用於遍歷陣列中的元素。

package main

import "fmt"

func main() {
    a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
    for i := 0; i < len(a); i++ { // looping from 0 to the length of the array
        fmt.Printf("%d th element of a is %.2f\n", i, a[i])
    }
}

上面的程式使用 for 迴圈遍歷陣列中的元素，從索引 0 到 length of the array - 1

Go 提供了一種更好、更簡潔的方法，通過使用 for 迴圈的 range 方法來遍歷陣列。range返回索引和該索引處的值。讓我們使用 range 重寫上面的程式碼。我們還可以獲取陣列中所有元素的總和。

package main

import "fmt"

func main() {
    a := [...]float64{67.7, 89.8, 21, 78}
    sum := float64(0)
    for i, v := range a { //range returns both the index and value
        fmt.Printf("%d the element of a is %.2f\n", i, v)
        sum += v
    }
    fmt.Println("\nsum of all elements of a", sum)
}

上述程式的第 8 行 for i, v := range a 利用的是 for 迴圈 range 方式。 它將返回索引和該索引處的值。 我們列印這些值，並計算陣列 a 中所有元素的總和。

如果你只需要值並希望忽略索引，則可以通過用 _ 空白識別符號替換索引來執行。

for _, v := range a { // ignores index  }

上面的 for 迴圈忽略索引，同樣值也可以被忽略。

2.6 陣列操作符操作

如元素型別支援”==,!=”操作符，那麼陣列也支援此操作

package main

func main() {
    var a, b [2]int
    println(a == b)  //true

    c := [2]int{1, 2}
    d := [2]int{0, 1}
    println(c != d) //true
    /*
        var e, f [2]map[string]int
        println(e == f)  //invalid operation: e == f ([2]map[string]int cannot be compared)
    */
}

3 陣列高階用法

3.1 多維陣列

到目前為止我們建立的陣列都是一維的，Go 語言可以建立多維陣列。

package main

import (
    "fmt"
)

func printArray(a [3][2]string) {
    for _, v1 := range a {
        for _, v2 := range v1 {
            fmt.Printf("%s ", v2)
        }
        fmt.Printf("\n")
    }
}

func main() {
    a := [3][2]string{
        {"lion", "tiger"},
        {"cat", "dog"},
        {"pigeon", "peacock"}, // this comma is necessary. The compiler will complain if you omit this comma
    }
    printArray(a)
    var b [3][2]string
    b[0][0] = "apple"
    b[0][1] = "samsung"
    b[1][0] = "microsoft"
    b[1][1] = "google"
    b[2][0] = "AT&T"
    b[2][1] = "T-Mobile"
    fmt.Printf("\n")
    printArray(b)
}

/*output
lion tiger 
cat dog 
pigeon peacock 

apple samsung 
microsoft google 
AT&T T-Mobile 
*/

多維陣列遍歷

package main

import (
    "fmt"
)

func main() {
    var f [2][3]int = [...][3]int{{1, 2, 3}, {7, 8, 9}}
    for k1, v1 := range f {
        for k2, v2 := range v1 {
            fmt.Printf("(%d,%d)=%d ", k1, k2, v2)
        }
        fmt.Println()
    }
}
/*
output:
(0,0)=1 (0,1)=2 (0,2)=3 
(1,0)=7 (1,1)=8 (1,2)=9 
 */

3.2 陣列指標和指標陣列

要分清指標陣列和陣列指標的區別。指標陣列是指元素為指標型別的陣列，陣列指標是獲取陣列變數的地址。

package main

import "fmt"

func main() {
    x, y := 10, 20
    a := [...]*int{&x, &y}
    p := &a

    fmt.Printf("%T,%v\n", a, a)  //[2]*int,[0xc042062080 0xc042062088]
    fmt.Printf("%T,%v\n", p, p)  //*[2]*int,&[0xc042062080 0xc042062088]
}

可獲取任意元素地址

func main() {
    a := [...]int{1, 2}
    println(&a, &a[0], &a[1])  //0xc042049f68 0xc042049f68 0xc042049f70
}

陣列指標可以直接用來操作元素

func main() {
    a := [...]int{1, 2}
    p := &a

    p[1] += 10
    println(p[1])   //12
}

4 陣列使用常見坑

定義陣列型別時，陣列長度必須是非負整型常量表達式，長度是型別組成部分。也就是說，元素型別相同，但長度不同的陣列不屬於同一型別。

例子：

func main() {
    var d1 [3]int
    var d2 [2]int
    d1 = d2 //cannot use d2 (type [2]int) as type [3]int in assignment
}

5 陣列總結

1. 陣列：是同一種資料型別的固定長度的序列。

2. 陣列定義：var a [len]int，比如：var a [5]int，陣列長度必須是常量，且是型別的組成部分。一旦定義，長度不能變。

3. 長度是陣列型別的一部分，因此，var a[5] int和var a[10]int是不同的型別。

4. 陣列可以通過下標進行訪問，下標是從0開始，最後一個元素下標是：len-1。陣列索引常用操作如下：

   for i := 0; i < len(a); i++ {
      ...
   } 
   
   for index, v := range a {
      ...
   } 

5. 訪問越界，如果下標在數組合法範圍之外，則觸發訪問越界，會panic

6. 陣列是值型別，賦值和傳參會複製整個陣列，而不是指標。因此改變副本的值，不會改變本身的值。

7. 支援 “==”、”!=” 操作符，因為記憶體總是被初始化過的。

8. 指標陣列 [n]*T，陣列指標*[n]T。