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数组的基本使用

数组是包含一系列标量数据的容器,或者说数组由零个、一个或多个标量数据组成,数组在内存中的体现,则是由多个内存数据空间组合在一起。

创建数组时,perl可能要为它划分多个内存chunk,因此数组变量要求使用 @ 前缀。

例如,可通过下面这种方式创建数组,这表示创建一个名为arr的数组变量,它保存了4个数值标量数据。

my @arr = (11, 22, 33, 44);  # 只包含数值的数组

Perl数组是动态的,不限制数组的长度(元素个数),可以在任何时候往数组中增加任意多的元素。例如可以使用push函数向数组中追加元素。

my @arr = ();   # 声明空数组
push @arr, 11;
push @arr, 22;
say "@arr";  # 别忘了,双引号允许内插数组
# 输出:11 22

Perl数组也不限制所存放元素的数据类型。例如:

# 数组中同时保存数值、字符串
my @arr = (11,22,'a','b');

实际上,数组中保存的是这些元素的引用,而引用地址是一种标量。例如,上例数组的内存布局大致如下图所示:

qw创建数组

当创建只包含字符串元素的数组时,每个元素都要使用单引号或双引号引用起来,这在书写上比较麻烦。

Perl提供了类似于q和qq的qw字面量表示法,qw的全称是quote words,即自动引用单词。perl会在编译期间将qw所引用的单词自动替换为单引号。

例如,下面的两行赋值语句是等价的。

my @arr1 = ('a', 'b', 'c', 'd');
my @arr2 = qw(a b c d);

注意,qw中使用空格分隔各元素,如果某个元素包含空格,则无法使用qw字面量语法。

另外,上面示例使用的是qw(),其中括号可以替换为其他成对的符号,这一点和q或qq的用法完全一致。

可通过数值下标来索引数组的元素,下标从0开始。注意,索引数组元素时使用前缀$加数组标量名加索引下标值,使用$前缀的原因是要访问数组中这个元素的单个内存chunk。例如:

my @arr = (11,22,33,44);
# 读取index=0位置处也就是第一个元素
say $arr[0];

Perl还支持负数索引,表示从数组尾部开始计算元素的位置。index=-1表示倒数第一个也就是最后一个元素的位置,index=-2表示倒数第二个元素的位置。

my @arr = (11,22,33,44);
say $arr[-1];     # 44
say $arr[-2];     # 33

对数组进行索引时,它也可以作为左值被赋值,这表示将所赋值数据写入该元素对应的内存空间

my @arr = (11,22,33,44);
# 作为左值被赋值
$arr[1] = 222;
$arr[-1] = 444;
say "@arr";   # 输出:11 222 33 444

数组越界访问时,perl不会报错,而是返回undef。数组通过正数索引越界赋值时,将使用undef填充中间缺失的元素

my @arr = (11,22,33,44);
say $arr[10];     # 输出空字符串,数组不变
# 数组长度为11,最后一个索引为index=10
# 中间index=4到index=9的元素都被填充为undef
$arr[10] = 9999;

在Perl中,当需要多个数据的时候,都是将多个数据放进列表。

要扩展数组,Perl中的逻辑是将数组放进小括号中,这会将数组转变成列表格式,然后在列表上扩展更多元素。

my @arr = (11,22,33);
@arr = (@arr, 44, 55);  # 扩展数组
say "@arr";  # 11 22 33 44 55

换句话说,当数组放进小括号时,数组会被压平后放进小括号。

my @arr = (11,22,33);
# 数组先展开,得到(11,22,33),然后赋值给@arr1
my @arr1 = (@arr);

数组长度表示数组当前存储了多少个元素。Perl并未像其他语言一样提供相关函数来获取数组长度,Perl获取数组长度的方式是将数组放进标量上下文

标量上下文表示被需求的是一个标量数据。如果这个位置放置的本就是标量数据,则直接使用该数据,如果该位置放置的是数组、hash类型的数据,perl内部会自动将它们转换为标量类型。它们按照如下规则进行转换:

  • 数组转换为标量得到的是数组的长度
  • hash转换为标量得到的是M/N格式的字符串,N表示hash的容量,M表示hash当前的键值对数量
  • 除了知道数组、hash转换为标量时的转换规则,更重要的是需要知道何时处于标量上下文,只有在标量上下文,它们才会转换。但Perl有很多种情况会进入标量上下文,Perl并没有一种完整的规则来描述何时处于标量上下文,一切皆凭感觉。但总是可以使用scalar来强制进入标量上下文

    my @arr = (11,22,33,44);
    my %p = (
      name => "junmajinlong",
      age => 23,
      gender => "male",
    # scalar使其参数强制进入标量上下文
    say scalar @arr;    # 输出:4
    say scalar %p;      # 输出:3/8
    

    有时候会使用数组长度作为索引,来向数组尾部追加一个元素:

    my @arr = (11,22,33);
    $arr[scalar @arr] = 44;
    say "@arr";  # 输出:11 22 33 44
    

    数组最大索引

    数组最大索引,即数组最后一个元素的索引。

    知道数组长度后,就知道了最后一个元素的索引:长度减一。

    my @arr = (11, 22, 33, 44);
    my $arr_max_idx = scalar @arr - 1;  # 3
    

    实际上,Perl为每个数组都保存了最大索引值。甚至,Perl单独为获取数组最大索引提供了一种语法:$#arr。其中#arr表示获取数组最大索引值,因为索引是一个标量数值,所以加上$前缀来访问该标量值。

    my @arr = (11, 22, 33, 44);
    say $#arr;   # 3
    

    因此,可以通过$arr[$#arr]表示数组最后一个元素数据。通过下面这种方式,可以向数组尾部追加一个元素:

    my @arr = (11,22,33);
    $arr[++$#arr] = 44;
    say "@arr";  # 输出:11 22 33 44
    

    实际上,$#arr的值总是长度减一,例如空数组的$#arr值为负一。

    注意,最大索引值和长度会相互影响,修改最大索引值会同步修改数组长度,这会导致数组的扩展或截断。

    my @arr = (11,22,33,44);
    $#arr = 10; # 将修改长度为11,缺失元素使用undef填充
    $#arr = 2;  # 将长度修改为3,截断元素44和后面的空元素
    

    字符串内插数组

    双引号字符串中可以直接内插数组变量,内插时,默认将各元素使用空格分隔然后替换到内插表达式位置处。

    my @arr = (11, 22, 33);
    # 内插后,得到字符串:"arr: 11 22 33"
    my $str = "arr: @arr";
    

    实际上,双引号内插数组时,是使用内置变量$"的值作为数组元素分隔符的,该变量默认值为空格:

    say qq(x${"}x);  # 输出: x x
    

    因此修改$"的值,可以改变数组元素的分隔符。

    my @arr = (11, 22, 33, 44);
    $" = "-";
    say "@arr";   # 11-22-33-44
    

    print/say输出数组

    实际上,print、say是能够直接输出数组的。

    my @arr = (11, 22, 33);
    say @arr;  # 输出:112233
    

    当未将数组内插进双引号字符串时,print/say默认会将数组各元素紧密相连,正如上面输出的结果是112233一样。

    实际上,print/say的参数处于列表上下文,当未将数组内插至双引号中时,数组各元素被展开,这些元素和print/say中逗号分隔的其他参数一起组成一个新的列表。例如:

    my @arr = (11, 22, 33);
    # 11 22 33 a b共5个元素共同组成一个列表
    say @arr,'a','b'; 
    

    print/say输出时,默认使用内置变量$,来分隔列表各元素,该内置变量默认值为undef,因此默认情况下各元素被输出时紧密相连。

    my @arr = (11, 22, 33);
    say @arr,'a','b';  # 112233ab
    $, = "_";   # 将其修改为下划线
    say @arr,'a','b';  # 11_22_33_a_b
    
     
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