go语言学习----字符串、数组和切片的应用

字符串、数组和切片的应用

 从字符串生成字节切片

假设 s 是一个字符串（本质上是一个字节数组），那么就可以直接通过 

c := []bytes(s)

 来获取一个字节的切片 c。另外，您还可以通过 copy 函数来达到相同的目的：

copy(dst
[]byte, src string)

。

同样的，还可以使用 for-range 来获得每个元素（Listing 7.13—for_string.go）：

package main

import "fmt"

func main() {
s := "\u00ff\u754c"
for i, c := range s {
fmt.Printf("%d:%c ", i, c)
}
}

输出：

0:ÿ 2:界

我们知道，Unicode 字符会占用 2 个字节，有些甚至需要 3 个或者 4 个字节来进行表示。如果发现错误的 UTF8 字符，则该字符会被设置为 U+FFFD 并且索引向前移动一个字节。和字符串转换一样，您同样可以使用 

c :=
[]int(s)

 语法，这样切片中的每个 int 都会包含对应的 Unicode 代码，因为字符串中的每次字符都会对应一个整数。类似的，您也可以将字符串转换为元素类型为 rune 的切片：

r := []rune(s)

。

可以通过代码 

len([]int(s))

 来获得字符串中字符的数量，但使用 

utf8.RuneCountInString(s)

 效率会更高一点。(参考count_characters.go)

您还可以将一个字符串追加到某一个字符数组的尾部：

var b []byte
var s string
b = append(b, s...)

 获取字符串的某一部分

使用 

substr := str[start:end]

 可以从字符串 str 获取到从索引 start 开始到 

end-1

 位置的子字符串。同样的，

str[start:]

 则表示获取从
start 开始到 

len(str)-1

 位置的子字符串。而 

str[:end]

 表示获取从
0 开始到 

end-1

的子字符串。

字符串和切片的内存结构

在内存中，一个字符串实际上是一个双字结构，即一个指向实际数据的指针和记录字符串长度的整数（见图 7.4）。因为指针对用户来说是完全不可见，因此我们可以依旧把字符串看做是一个值类型，也就是一个字符数组。

字符串 

string s = "hello"

 和子字符串 

t
= s[2:3]

 在内存中的结构可以用下图表示：

 修改字符串中的某个字符

Go 语言中的字符串是不可变的，也就是说 

str[index]

 这样的表达式是不可以被放在等号左侧的。如果尝试运行 

str[i]
= 'D'

 会得到错误：

cannot assign to str[i]

。

因此，您必须先将字符串转换成字节数组，然后再通过修改数组中的元素值来达到修改字符串的目的，最后将字节数组转换回字符串格式。

例如，将字符串 "hello" 转换为 "cello"：

s := "hello"
c := []byte(s)
c[0] = ’c’
s2 := string(c) // s2 == "cello"

所以，您可以通过操作切片来完成对字符串的操作。

字节数组对比函数

下面的 

Compare

 函数会返回两个字节数组字典顺序的整数对比结果，即 

0
if a == b, -1 if a < b, 1 if a > b

。

func Compare(a, b[]byte) int {
for i:=0; i < len(a) && i < len(b); i++ {
switch {
case a[i] > b[i]:
return 1
case a[i] < b[i]:
return -1
}
}
// 数组的长度可能不同
switch {
case len(a) < len(b):
return -1
case len(a) > len(b):
return 1
}
return 0 // 数组相等
}

搜索及排序切片和数组

标准库提供了 

sort

 包来实现常见的搜索和排序操作。您可以使用 

sort

 包中的函数 

func
Ints(a []int)

 来实现对 int 类型的切片排序。例如 

sort.Ints(arri)

，其中变量 arri 就是需要被升序排序的数组或切片。为了检查某个数组是否已经被排序，可以通过函数 

IntsAreSorted(a
[]int) bool

 来检查，如果返回 true 则表示已经被排序。

类似的，可以使用函数 

func Float64s(a []float64)

 来排序 float64 的元素，或使用函数 

func
Strings(a []string)

排序字符串元素。

想要在数组或切片中搜索一个元素，该数组或切片必须先被排序（因为标准库的搜索算法使用的是二分法）。然后，您就可以使用函数 

func SearchInts(a []int, n int) int

 进行搜索，并返回对应结果的索引值。

当然，还可以搜索 float64 和字符串：

func SearchFloat64s(a []float64, x float64) int
func SearchStrings(a []string, x string) int

您可以通过查看 官方文档 来获取更详细的信息。

这就是如何使用 

sort

 包的方法，我们会在第 11.6 节对它的细节进行深入，并实现一个属于我们自己的版本。

append
函数常见操作

我们在第 7.5 节提到的 append 非常有用，它能够用于各种方面的操作：

将切片 b 的元素追加到切片 a 之后：

a = append(a, b...)

复制切片 a 的元素到新的切片 b 上：

b = make([]T, len(a))
copy(b, a)

删除位于索引 i 的元素：

a = append(a[:i], a[i+1:]...)

切除切片 a 中从索引 i 至 j 位置的元素：

a = append(a[:i], a[j:]...)

为切片 a 扩展 j 个元素长度：

a = append(a, make([]T, j)...)

在索引 i 的位置插入元素 x：

a = append(a[:i], append([]T{x}, a[i:]...)...)

在索引 i 的位置插入长度为 j 的新切片：

a = append(a[:i], append(make([]T, j), a[i:]...)...)

在索引 i 的位置插入切片 b 的所有元素：

a = append(a[:i], append(b, a[i:]...)...)

取出位于切片 a 最末尾的元素 x：

x, a = a[len(a)-1], a[:len(a)-1]

将元素 x 追加到切片 a：

a = append(a, x)

因此，您可以使用切片和 append 操作来表示任意可变长度的序列。

从数学的角度来看，切片相当于向量，如果需要的话可以定义一个向量作为切片的别名来进行操作。

如果您需要更加完整的方案，可以学习一下 Eleanor McHugh 编写的几个包：slices、chain 和 lists。

切片和垃圾回收

切片的底层指向一个数组，该数组的实际体积可能要大于切片所定义的体积。只有在没有任何切片指向的时候，底层的数组内层才会被释放，这种特性有时会导致程序占用多余的内存。

示例 函数 

FindDigits

 将一个文件加载到内存，然后搜索其中所有的数字并返回一个切片。

var digitRegexp = regexp.MustCompile("[0-9]+")

func FindDigits(filename string) []byte {
b, _ := ioutil.ReadFile(filename)
return digitRegexp.Find(b)
}

这段代码可以顺利运行，但返回的 

[]byte

 指向的底层是整个文件的数据。只要该返回的切片不被释放，垃圾回收器就不能释放整个文件所占用的内存。换句话说，一点点有用的数据却占用了整个文件的内存。

想要避免这个问题，可以通过拷贝我们需要的部分到一个新的切片中：

func FindDigits(filename string) []byte {
b, _ := ioutil.ReadFile(filename)
b = digitRegexp.Find(b)
c := make([]byte, len(b))
copy(c, b)
return c
}