Go周刊題解：切片的另類初始化 — 該題正確率出奇的低

大家好，我是站長 polarisxu。

我在 Go 語言愛好者周刊第 87 和 88 期刊首出了兩道題，這兩道題有點類似，都是和切片初始化有關(guān)。但這兩道的題正確率比較低，特別是 88 期的題。

第 87 期題目如下：

package main

import (
 "fmt"
)

func main() {
 a := []int{2: 1}
 fmt.Println(a)
}

正確答案是：C，正確率 52%。這道題相對簡單，但依然有近一半的人答錯了。


第 88 期題目和 87 期類似，但難度高一些，題目如下：

package main

func main() {
 var x = []int{4: 44, 55, 66, 1: 77, 88}
 println(len(x), x[2])
}

正確答案是：C，正確率很低，只有 25%。


為了更全面，我們講解下 array/slice 的一些相關(guān)知識。

01 數(shù)組和切片

關(guān)于兩者，Go 語言規(guī)范中都有明確定義。

數(shù)組^[1]是這么說明的：

數(shù)組是單一類型元素的有序序列，該單一類型稱為元素類型。元素的個數(shù)被稱為數(shù)組長度，并且不能為負值。長度是數(shù)組類型的一部分；它必須為一個可以被 int 類型的值所代表的非負常量。

這里一個關(guān)鍵點就是，長度是數(shù)組的一部分，因此 [3]int 和 [4]int 是不同類型。

再看看切片^[2]：

切片是針對一個底層數(shù)組的連續(xù)段的描述符，它提供了對該數(shù)組內(nèi)有序序列元素的訪問。切片類型表示其元素類型的數(shù)組的所有切片的集合。元素的數(shù)量被稱為切片長度，且不能為負。未初始化的切片的值為 nil 。

從 EBNF 的表示可以看出區(qū)別：

ArrayType   = "[", ArrayLength, "]", ElementType .
SliceType = "[", "]", ElementType .

也就是說，長度不是切片類型的一部分，切片長度可變。

02 常見字面量初始化

我不打算講解數(shù)組/切片初始化的各種情況，主要介紹常見的字面量初始化，以及和上面題目相關(guān)的部分。

通常我們會這么初始化一個數(shù)組：

var intSet = [6]int{2, 4, 6}

注意 [] 中的 6，它表示數(shù)組的長度。因為初始化時，我們只給定了 3 個數(shù)，因此后 3 個元素是 0：

[2 4 6 0 0 0]

注意和這種寫法的區(qū)別：

var intSet = [...]int{2, 4, 6}

對于切片來說，一般這樣初始化：

var intSlice = []int{2, 4, 6}

// 或基于 intSet 進行初始化
var intSlice = intSet[:]

當然，針對 Slice，更多時候是通過 make 創(chuàng)建，然后其他方式初始化，這里不展開了。

03 特殊的初始化

在 Go語言規(guī)范「Composite literals^[3]」部分對數(shù)組和切片的字面值初始化進行了規(guī)定，因為數(shù)組和切片類似，我們這里只說切片的情況。

先看組合字面值的 EBNF 表示：

CompositeLit  = LiteralType, LiteralValue .
LiteralType   = StructType | ArrayType | "[", "...", "]", ElementType |
                SliceType | MapType | TypeName .
LiteralValue  = "{", [ ElementList, [ "," ] ], "}" .
ElementList   = KeyedElement, { ",", KeyedElement } .
KeyedElement  = [ Key, ":" ], Element .
Key           = FieldName | Expression | LiteralValue .
FieldName     = identifier .
Element       = Expression | LiteralValue .

從上到下看，簡單解釋一下：

• 第 1 行，表示組合字面值由 LiteralType 和 LiteralValue 構(gòu)成，其中 LiteralType 表示組合字面值的類型，LiteralValue 表示值；
• 第 2 行，解釋 LiteralType，它可以是 = 后面的類型。允許的類型有：結(jié)構(gòu)體、數(shù)組、切片、map 等，其中還可以是類似 […]int 的形式；
• 第 4 行，解釋 LiteralValue，它由一對 {} 包裹，其中包含可選的 ElementList；
• 第 5 行，解釋 ElementList，它由若干 KeyedElement 組成；
• 第 6 行，解釋 KeyedElement，這是該篇題目的重點之處。在 EBNF 中，[] 表示這部分是可選的，因此表示具體元素時，一般 Key 可以省略（map 不能省略），這就是通常數(shù)組和切片的初始化語法；

在這個之后，規(guī)范上給出了針對數(shù)組和切片字面值的應用規(guī)則：

1. 數(shù)組中的每個元素有一個關(guān)聯(lián)的標記其位置的整數(shù)索引。
2. 帶鍵的元素使用該鍵作為其索引。這個鍵必須是可被類型 int 所表示的一個非負常量；而且如果其被賦予了類型的話則必須是整數(shù)類型。
3. 不帶鍵的元素使用之前元素的索引加一。如果第一個元素沒有鍵，則其索引為零。

根據(jù)以上 3 點，我們很容易知道，在 a := []int{2: 1} 中，我們指定了第 3 個元素（注意索引是從 0 開始的）的值為 1，根據(jù)數(shù)組/切片的特性，自然存在第 1、2 個元素，沒有指定值時，Go 會為其設(shè)置默認值。因此這個寫法和下面的寫法等價：

a := []int{0, 0, 1}

對于第 88 期的題目：

var x = []int{4: 44, 55, 66, 1: 77, 88}

指定了第 5 個元素（對應索引是 4），值是 44。根據(jù)上面規(guī)則的第三點，55、66 都沒有指定索引，因此它們的索引是前一個元素的索引加一，即：

5: 55, 6: 66

下一個元素是 1: 77，為其指定了索引 1，因此它的下一元素 88 的索引就是 2 了，因此這個定義相當于如下的定義：

var x = []int{4: 44, 5: 55, 6: 66, 1: 77, 2: 88}

同樣，因為數(shù)組/切片的特性，缺少的元素（索引 0 和 3）值是 0，而整個切片的長度是最大索引加一，即 7。

04 總結(jié)

別覺得這道題目惡心，實際中這么寫代碼可能也確實會被打（當然，第 87 題的寫法還是很有可能的）。這里主要是希望大家多掌握一些規(guī)范、細節(jié)，我想不少人不清楚，原來數(shù)組（切片）也可以指定索引進行初始化。語言語法畢竟必須嚴謹，而這些都在 Go 語言規(guī)范里。

延伸思考：第 88 期的題目，如果改為這樣結(jié)果又如何？

var x = []int{4: 44, 55, 66, 3: 77, 88}

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參考資料