在 Go 中创建 2D 切片的简洁方法是什么？

Question

我正在通过 A Tour of Go 学习围棋。其中一项练习要求我创建一个包含 dy 行和 dx 列的二维切片，其中包含 uint8。我目前有效的方法是：

a:= make([][]uint8, dy)       // initialize a slice of dy slices
for i:=0;i<dy;i++ {
    a[i] = make([]uint8, dx)  // initialize a slice of dx unit8 in each of dy slices
}

我认为遍历每个切片来初始化它太冗长了。如果切片有更多维度，代码将变得笨拙。有没有一种简洁的方法可以在 Go 中初始化 2D（或 n 维）切片？

Answer 1

没有更简洁的方法了，你做的就是"right"的方法；因为切片总是一维的，但可以组合起来构造更高维的对象。有关详细信息，请参阅此问题：.

您可以对其进行简化的一件事是使用 for range 构造：

a := make([][]uint8, dy)
for i := range a {
    a[i] = make([]uint8, dx)
}

另请注意，如果您使用 composite literal 初始化您的切片，您会得到 "free"，例如：

a := [][]uint8{
    {0, 1, 2, 3},
    {4, 5, 6, 7},
}
fmt.Println(a) // Output is [[0 1 2 3] [4 5 6 7]]

是的，这有其局限性，因为您似乎必须枚举所有元素；但是有一些技巧，即您不必枚举所有值，只枚举那些不是 zero values of the element type of the slice. For more details about this, see .

的值

例如，如果您想要一个前 10 个元素为零的切片，然后是 1 和 2，可以这样创建：

b := []uint{10: 1, 2}
fmt.Println(b) // Prints [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2]

另请注意，如果您使用 arrays instead of slices，可以非常轻松地创建它：

c := [5][5]uint8{}
fmt.Println(c)

输出为：

[[0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0]]

对于数组，您不必遍历 "outer" 数组并初始化 "inner" 数组，因为数组不是描述符而是值。有关详细信息，请参阅博客 post Arrays, slices (and strings): The mechanics of 'append'。

尝试 Go Playground 上的示例。

Answer 2

有两种方法可以使用切片创建矩阵。让我们来看看它们之间的区别。

第一种方法：

matrix := make([][]int, n)
for i := 0; i < n; i++ {
    matrix[i] = make([]int, m)
}

第二种方法：

matrix := make([][]int, n)
rows := make([]int, n*m)
for i := 0; i < n; i++ {
    matrix[i] = rows[i*m : (i+1)*m]
}

关于第一种方法，进行连续的 make 调用并不能确保您最终会得到一个连续的矩阵，因此您可能会在内存中分割矩阵。让我们考虑一个可能导致这种情况的两个 Go 例程的示例：

例程#0 运行make([][]int, n) 来为matrix 分配内存，获得从0x000 到0x07F 的一块内存。
然后，它开始循环并执行第一行 make([]int, m)，从 0x080 到 0x0FF。
在第二次迭代中，它被调度程序抢占。
调度程序将处理器分配给例程 #1 并启动运行。这个也使用 make（出于自己的目的）并从 0x100 获取到 0x17F（紧挨着例程 #0 的第一行）。
一段时间后，它被抢占，例程 #0 再次开始运行。
它执行对应于第二个循环迭代的 make([]int, m)，并从 0x180 到第二行的 0x1FF。此时，我们已经得到了两个分割行。

使用第二种方法，例程make([]int, n*m) 将所有矩阵分配到单个切片中，确保连续性。之后需要循环更新矩阵指针到每一行对应的子切片。

您可以使用上面显示的代码 Go Playground 来查看使用这两种方法分配的内存的差异。请注意，我使用 runtime.Gosched() 只是为了让出处理器并强制调度程序切换到另一个例程。

使用哪一个？想象一下第一种方法的最坏情况，即每一行在内存中都不是另一行的下一个。然后，如果您的程序遍历矩阵元素（以读取或写入它们），则由于数据局部性较差，与第二种方法相比，可能会有更多的缓存未命中（因此延迟更高）。另一方面，使用第二种方法可能无法为矩阵分配一块内存，因为内存碎片（块分布在整个内存中），即使理论上可能有足够的空闲内存.

因此，除非有很多内存碎片并且要分配的矩阵足够大，否则您总是希望使用第二种方法来获得数据局部性的优势。

Answer 3

这里有一个可行的方法：

value := [][]string{}{[]string{}{"A1","A2"}, []string{}{"B1", "B2"}}

PS.: 您可以将“字符串”更改为您在切片中使用的元素类型。

Answer 4

使用 Go 1.18 你会得到 generics.

这是一个使用泛型允许为任何细胞类型创建二维切片的函数。

func Make2D[T any](n, m int) [][]T {
    matrix := make([][]T, n)
    rows := make([]T, n*m)
    for i, startRow := 0, 0; i < n; i, startRow = i+1, startRow+m {
        endRow := startRow + m
        matrix[i] = rows[startRow:endRow:endRow]
    }
    return matrix
}

在您的工具箱中使用该函数，您的代码将变为：

a := Make2D[uint8](dy, dx)

你可以玩the code on the Go Playground。

在 Go 中创建 2D 切片的简洁方法是什么？

What is a concise way to create a 2D slice in Go?

go

slice