Go 语言学习笔记之数组与切片

news2024/11/24 23:08:18

大家好，我是码农先森。

数组与切片的区别

在 Go 语言中，数组和切片是两种不同的数据结构，它们之间有以下主要区别。

参数长度：
数组（Array）：数组的长度是固定的，在创建时就需要指定数组的长度，无法动态改变；只有长度信息，通过 len() 函数获取。
切片（Slice）：切片是对数组的一个引用，底层使用的是数组的数据结构，具有动态长度，可以动态增加或减少元素，实现动态扩容；有长度和容量信息，通过 len() 和 cap() 函数可以获取。

参数传递：
数组：在函数间传递数组会进行值拷贝，较大的数组会导致性能开销。
切片：切片是对底层数组的引用，传递切片时只是传递引用，并不会复制整个数组，节省内存和性能。

切片的扩容

当一个切片通过切片操作（如 append、copy、slicing 等）对底层数组进行修改时，如果底层数组容量不足，会创建一个新的底层数组，并将数据复制到新的底层数组中，此时切片会指向新的底层数组。

追加一个元素时，如果切片的容量能够容纳新增元素，即切片的长度小于容量，那么切片的长度会增加 1，容量不变。
但如果超出了当前容量，即切片的长度等于容量，那么会触发切片的扩容，根据倍增规则重新分配底层数组，当原切片的长度大于或等于 1024 时，会以原容量的 1.25 倍作为新容量的基准；通过下面的例子和图解可以更加具体的了解扩容的过程。

// 长度与容量相等
func TestSlice(t *testing.T) {
	var a []int
	fmt.Printf("%v, %v\n", len(a), cap(a)) // 0, 0
	a = append(a, 1)
	a = append(a, 2)
	fmt.Printf("%v, %v\n", len(a), cap(a)) // 2, 2
}

// 当元素的个数超过 1024 长度，则会以 (1280 / 1025) = 1.25 倍进行扩容
func TestSlice(t *testing.T) {
	var a []int
	fmt.Printf("%v, %v\n", len(a), cap(a)) // 0, 0
	i := 1
	for i <= 1025 {
		a = append(a, i)
		i += 1
	}
	fmt.Printf("%v, %v\n", len(a), cap(a)) // 1025, 1280
}

总结

我们了解了数组和切片之间的关系。切片是基于数组的，可变长的，并且操作快。一个切片的容量总是固定的，而且一个切片也只会与某一个底层数组关联。切片的扩容是根据倍增规则重新分配了底层的数组，如果频繁的动态扩容，可能会带来一些性能开销。因此，在对性能有严格要求的场景下，尽量提前估算切片所需的容量，避免频繁的动态扩容。