切片的底层数据结构是数组,所以,切片是基于数组的上层封装,使用数组的场景,也完全可以使用切片。
类型比较
我看到 go 1.17 有对切片和数组转换的优化,禁不住纳闷,有什么场景是必须数组来完成的呢?我特意去查了一下数组和切片的核心差异,刨去有的没的,核心就 2 点:
- 数组是可比较的,切片是不可比较的,验证的方式也非常简单。声明一个 map 类型,如果 key 的类型是切片,会报如下的编译错误。如果是数组类型,可以正常编译。
- 数组赋值是值拷贝,切片赋值是引用拷贝,切片类型在值拷贝前后,底层共用的还是同一个数组,而数组的值拷贝就是值拷贝。
在查看的过程中,我也有发现数组指针的用法,除了可以通过数组本身来操作数组,还可以通过数组指针来操作。而这种使用手法,是切片不具备的。
下面的代码,通过数组指针 (&b) 可以像直接使用 b 一样访问数组的元素,而通过使用指针赋值的方式,也可以让两个变量共用同一个数组。
func main() {
var b = [3]int{11, 12, 13} //
fmt.Println((&b)[0])
fmt.Println(b[0])
}
下面数组的赋值过程, a 和 b 是值拷贝,完全独立的两份数据,b 数组修改第一个元素,并不会影响到数组 a。而 c 和 a 是数组指针类型的值拷贝,共享同一份数组数据,c 数组修改第一个元素,也就修改了 a 指向的数组。
func main() {
var a = [3]int{11, 12, 13} //
b := a
b[0] = 10
fmt.Println(a[0])
fmt.Println(b[0])
c := &a
c[0] = 10
fmt.Println(a[0])
fmt.Println(c[0])
}
类型转换
数组和切片的转换,说实话,在业务开发的过程中,我基本上没有用到这种转换场景。因为切片的底层是数组,数组可以直接转换为切片类型,转换后,切片和数组共享同一份空间。
func main() {
var a = [3]int{11, 12, 13}
b := a[:len(a)]
fmt.Printf("%T,%T", b, a)
}
仔细想想,切片在 go 中的结构为 SliceHeader ,除了数组 Data 部分,还包含了 Len 和 Cap 两个属性。所以,go 数组转切片的过程,也是封装这个 SliceHeader 的过程。
type SliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}
但在 1.17 之前,切片是不能直接转换为数组的,要想转换为数组,就需要通过 unsafe 包来实现。不过,切片要转换为数组,相比,数组转换为切片,要简单很多。
原理上就是获取切片底层数组的第一个元素的指针,转换为数组的指针。
func main() {
var a = []int{11, 12, 13} //
b := (*[3]int)(unsafe.Pointer(&a[0]))
fmt.Println(b)
}
现在 go 1.17 默认也支持了这个转换,转换的方式也很好理解,转换为数组类型的指针。因为是指针,所以,转换后的数组 b 和 a 仍然还是共用同一份数据。
为什么默认转换使用的类型是数组指针 (*[3]int),而非 ([3]int) 呢?我理解,如果是值类型的话,还需要底层数据的拷贝,语义上也没有指针类型好理解。
func main() {
var a = []int{11, 12, 13} //
b := (*[3]int)(a)
fmt.Println(b)
}
应用
结合以往的工作,比较适合使用数组替代切片的场景大概就是:控制并发的顺序。
我们有一组数组 reqs,要请求某一个接口。然后,需要按照请求的顺序,返回请求的结果。我们使用 go 协程并发请求接口,然后基于请求的索引,将接口返回的结果存储到对应索引数组的位置。
因为数组的个数是固定的,所以,这种场景还是比较少的
func main() {
var reqs [3]interface{} = [...]interface{}{1, 2, 3}
var res [3]interface{}
for i:= range reqs {
go func(index int) {
res[index] = reqs[index]
}(i)
}
time.Sleep(time.Second)
fmt.Println(res)
}