关于golang中数组的一点疑惑

本文探讨了Go语言中数组的工作原理,解释了为何可以通过下标访问元素。内容涉及字符串、结构体和简单类型在数组中的存储方式,揭示了数组内部存储的是对象的地址而非实际内容。同时,文章提出疑问,为何不同类型的元素在数组中占用的内存大小不同,如字符串为16字节,结构体为24字节。


为什么数组可以通过下标访问

我们知道golang中的数组存储的是相同数据类型的一组数据,数组是定长的,在声明的时候就会分配一块连续的内存段来存储各个元素,每个元素分配的内存大小是一样的,这样,只要知道了数组的首地址,就可以通过内存偏移量的方式知道第n个元素的地址了,也就实现了通过下标的方式访问指定元素。

数组中存储的到底是什么数据

显然数组中存储的不一定是值本身:

1、如果是字符串,存储的是字符串对象的地址

因为,如果存字符串内容的话,每个元素存储的内容大小不一样,但是要满足通过下标访问,那么每个元素的内存大小要调整为最大的元素的大小,随着数组元素被编辑,将会不停的重新分配数组的内存地址,显然这是荒谬的。

var arr [10]string
arr[0] = ""
arr[1] = "不能适应数据动态地增减的情况。当数据增加时,可能超出原先定义的元素个数"
arr[2] = "zzz"
arr[3] = "aaaaaaaaaaaaa"

for k, _ := range arr {
    p := &arr[k]
    fmt.Printf("%d -> %p -> %v\n", k, p, *p)
}

0 -> 0xc00004c050 ->
1 -> 0xc00004c060 -> 不能适应数据动态地增减的情况。当数据增加时,可能超出原先定义的元素个数
2 -> 0xc00004c070 -> zzz
3 -> 0xc00004c080 -> aaaaaaaaaaaaa
4 -> 0xc00004c090 ->

从各个元素的地址来看,每个元素大小为16个字节,而显然下标为1的元素的内容不止16个字节,所以不可能直接存内容。至于为什么访问下标返回的是内容,而不是地址,这是语言层面做的处理。

2、结构体等类型,存储的是结构体对象的地址

这个和字符串一样理解。

type person struct {
    Name   string
    Age    int32
    Height int32
}

type student struct {
    Name   string
    Age    int32
    Height int32
}

var arr [5]person

for k, _ := range arr {
    p := &arr[k]
    fmt.Printf("%d -> %p -> %v\n", k, p, *p)
}

0 -> 0xc00007e000 -> { 0 0}
1 -> 0xc00007e018 -> { 0 0}
2 -> 0xc00007e030 -> { 0 0}
3 -> 0xc00007e048 -> { 0 0}
4 -> 0xc00007e060 -> { 0 0}

从各个元素的地址来看,每个元素大小为24个字节,换成别的结构体也是一样的。

3、整型,布尔型

简单类型的可以直接存储值,然后访问的时候减去了一次地址隐射。

var arr [5]int32
arr[0] = 111
arr[1] = 222
arr[2] = 333
arr[3] = 444

for k, _ := range arr {
    p := &arr[k]
    fmt.Printf("%d -> %p -> %v\n", k, p, *p)
}

0 -> 0xc000014400 -> 111
1 -> 0xc000014404 -> 222
2 -> 0xc000014408 -> 333
3 -> 0xc00001440c -> 444
4 -> 0xc000014410 -> 0

从各个元素的地址来看,每个元素大小为4个字节,正好是32位整型。如果换成int64则为8个字节,显然存储的就是元素实际的值,这个好理解。

为什么字符串是16字节,而结构体是24字节呢?

按理说,无论是字符串还是结构体,在数组中存储的都是内存中的地址,为什么要分配不同的大小呢?迷惑中。。。
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