大家好,我是 frank,「Golang 语言开发栈」公众号作者。

01 介绍

在 Go 语言中,数组固定长度,切片可变长度;数组和切片都是值传递,因为切片传递的是指针,所以切片也被称为“引用传递”。

读者朋友们在使用 Go 语言开发项目时,或者在阅读 Go 开源项目源码时,发现很少使用到数组,经常使用到切片。

本文通过讲解 Golang 切片的一些特性,介绍 Go 语言为什么建议多使用切片,少使用数组。

02 切片

切片的底层是数组,它是可变长度,可以在容量不足时自动扩容。

type SliceHeader struct {
	Data uintptr
	Len  int
	Cap  int
}

阅读上面这段代码,
SliceHeader
结构体是切片在运行时的表现,由 3 部分组成,分别是指向底层数组的指针
Data
,长度
Len
和容量
Cap

声明方式

切片的声明方式有多种,分别是:

var s1 []int
var s2 []int{1, 2, 3}
var s3 []int = make([]int, 3)
var s4 []int = make([]int, 3, 5)

阅读上面这段代码,
s1
只声明未初始化,值为
nil

s2
字面量初始化,编译时会自动推断切片的长度,容量与长度相同;

s3
声明切片,并使用内置函数
make
初始化切片的长度为
3
,因为未指定容量,所以容量与长度相同;
s4
声明切片,并使用内置函数
make
初始化切片的长度为
3
,切片的容量为
5
,容量必须大于等于长度。

字面量初始化与使用内置函数
make
初始化的区别是,字面量初始化,编译时在数据区创建一个数组,并在堆区创建一个切片,程序启动时将数据区的数据复制到堆区;

使用内置函数
make
初始化,编译时根据切片大小判断分配到栈区,还是分配到堆区,小于 64KB 则分配到栈区,大于等于 64KB 则分配到堆区。

数组则是根据数组长度判定是否在栈区初始化,数组长度小于 4 时,编译时在栈区初始化数组。

“引用传递”

数组和切片在作为函数参数传递时,属于值传递,如果使用数组,特别是大数组时,我们需要特别小心,可以考虑使用数组指针;如果使用切片,本身就是拷贝的内存地址,所以切片也被称为“引用传递”。

自动扩容

切片可以使用内置函数
append
追加元素到切片,如果原切片容量不足时,切片可以自动扩容;数组是固定长度,如果数组长度不足时,编译时则报错,或者只能声明一个新数组,并将旧数组中的数据拷贝到新数组。

需要注意的是,虽然使用内置函数
append
追加元素,当切片容量不足时可以自动扩容切片,但是会涉及到内存分配,原切片容量小于 1024,新切片容量是原切片容量的 2 倍;

如果原切片容量大于等于 1024,新切片容量按照原切片容量的 1/4 步长循环扩容,直到新切片的容量大于等于新切片的长度为止。

03 总结

本文我们介绍 Go 语言为什么建议多使用切片,少使用数组。

主要是因为切片值传递的成本更低,更加适合作为函数参数,并且使用内置函数
append
追加切片元素时,当切片容量不足时可以自动扩容。

需要注意的是,虽然切片可以自动扩容,但在扩容时会涉及内存分配,造成系统开销,尽量在创建切片时,预估出切片的最终容量。

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