go 数组和数组切片比较

一、数组 

与其他大多数语言类似,Go语言的数组也是一个元素类型相同的定长的序列。

(1)数组的创建。

数组有3种创建方式:[length]Type 、[N]Type{value1, value2, ... , valueN}、[...]Type{value1, value2, ... , valueN} 如下:

复制代码 代码如下:
func test5() {
    var iarray1 [5]int32
    var iarray2 [5]int32 = [5]int32{1, 2, 3, 4, 5}
    iarray3 := [5]int32{1, 2, 3, 4, 5}
    iarray4 := [5]int32{6, 7, 8, 9, 10}
    iarray5 := [...]int32{11, 12, 13, 14, 15}
    iarray6 := [4][4]int32{{1}, {1, 2}, {1, 2, 3}}
    fmt.Println(iarray1)
    fmt.Println(iarray2)
    fmt.Println(iarray3)
    fmt.Println(iarray4)
    fmt.Println(iarray5)
    fmt.Println(iarray6)
}

结果:

[0 0 0 0 0]
[1 2 3 4 5]
[1 2 3 4 5]
[6 7 8 9 10]
[11 12 13 14 15]
[[1 0 0 0] [1 2 0 0] [1 2 3 0] [0 0 0 0]]

我们看数组 iarray1,只声明,并未赋值,Go语言帮我们自动赋值为0。再看 iarray2 和 iarray3 ,我们可以看到,Go语言的声明,可以表明类型,也可以不表明类型,var iarray3 = [5]int32{1, 2, 3, 4, 5} 也是完全没问题的。

(2)数组的容量和长度是一样的。cap() 函数和 len() 函数均输出数组的容量(即长度)。如:

复制代码 代码如下:
func test6() {
    iarray4 := [5]int32{6, 7, 8, 9, 10}
    fmt.Println(len(iarray4))
    fmt.Println(cap(iarray4))
}

输出都是5。

(3)使用:

复制代码 代码如下:
func test7() {
    iarray7 := [5]string{"aaa", `bb`, "可以啦", "叫我说什么好", "()"}
    fmt.Println(iarray7)
    for i := range iarray7 {
        fmt.Println(iarray7[i])
    }
}

二、切片

Go语言中,切片是长度可变、容量固定的相同的元素序列。Go语言的切片本质是一个数组。容量固定是因为数组的长度是固定的,切片的容量即隐藏数组的长度。长度可变指的是在数组长度的范围内可变。

(1)切片的创建。

切片的创建有4种方式:

1)make ( []Type ,length, capacity )

2)  make ( []Type, length)

3) []Type{}

4) []Type{value1 , value2 , ... , valueN }

从3)、4)可见,创建切片跟创建数组唯一的区别在于 Type 前的“ [] ”中是否有数字,为空,则代表切片,否则则代表数组。因为切片是长度可变的。如下是创建切片的示例:

复制代码 代码如下:
func test8() {
    slice1 := make([]int32, 5, 8)
    slice2 := make([]int32, 9)
    slice3 := []int32{}
    slice4 := []int32{1, 2, 3, 4, 5}
    fmt.Println(slice1)
    fmt.Println(slice2)
    fmt.Println(slice3)
    fmt.Println(slice4)
}

输出为:

[0 0 0 0 0]
[0 0 0 0 0 0 0 0 0]
[]
[1 2 3 4 5]

如上,创造了4个切片,3个空切片,一个有值的切片。

(2)切片与隐藏数组:

一个切片是一个隐藏数组的引用,并且对于该切片的切片也引用同一个数组。如下示例,创建了一个切片 slice0,并根据这个切片创建了2个切片 slice1 和 slice2:

复制代码 代码如下:
func test9() {
    slice0 := []string{"a", "b", "c", "d", "e"}
    slice1 := slice0[2 : len(slice0)-1]
    slice2 := slice0[:3]
    fmt.Println(slice0, slice1, slice2)
    slice2[2] = "8"
    fmt.Println(slice0, slice1, slice2)
}

输出为:

[a b c d e] [c d] [a b c]
[a b 8 d e] [8 d] [a b 8]
可见,切片slice0 、 slice1 和 slice2是同一个底层数组的引用,所以slice2改变了,其他两个都会变。

(3)遍历、修改切片:

复制代码 代码如下:
func test10() {
    slice0 := []string{"a", "b", "c", "d", "e"}
    fmt.Println("\n~~~~~~元素遍历~~~~~~")
    for _, ele := range slice0 {
        fmt.Print(ele, " ")
        ele = "7"
    }
    fmt.Println("\n~~~~~~索引遍历~~~~~~")
    for index := range slice0 {
        fmt.Print(slice0[index], " ")
    }
    fmt.Println("\n~~~~~~元素索引共同使用~~~~~~")
    for index, ele := range slice0 {
        fmt.Print(ele, slice0[index], " ")
    }
    fmt.Println("\n~~~~~~修改~~~~~~")
    for index := range slice0 {
        slice0[index] = "9"
    }
    fmt.Println(slice0)
}

如上,前三种循环使用了不同的for range循环,当for后面,range前面有2个元素时,第一个元素代表索引,第二个元素代表元素值,使用 “_” 则表示忽略,因为go语言中,未使用的值会导致编译错误。

只有一个元素时,该元素代表索引。

只有用索引才能修改元素。如在第一个遍历中,赋值ele为7,结果没有作用。因为在元素遍历中,ele是值传递,ele是该切片元素的副本,修改它不会影响原本值,而在第四个遍历——索引遍历中,修改的是该切片元素引用的值,所以可以修改。

结果为:

~~~~~~元素遍历~~~~~~
a b c d e
~~~~~~索引遍历~~~~~~
a b c d e
~~~~~~元素索引共同使用~~~~~~
aa bb cc dd ee
~~~~~~修改~~~~~~
[9 9 9 9 9]

(4)、追加、复制切片:

复制代码 代码如下:
func test11() {
    slice := []int32{}
    fmt.Printf("slice的长度为:%d,slice为:%v\n", len(slice), slice)
    slice = append(slice, 12, 11, 10, 9)
    fmt.Printf("追加后,slice的长度为:%d,slice为:%v\n", len(slice), slice)
    slicecp := make([]int32, (len(slice)))
    fmt.Printf("slicecp的长度为:%d,slicecp为:%v\n", len(slicecp), slicecp)
    copy(slicecp, slice)
    fmt.Printf("复制赋值后,slicecp的长度为:%d,slicecp为:%v\n", len(slicecp), slicecp)
}

追加、复制切片,用的是内置函数append和copy,copy函数返回的是最后所复制的元素的数量。

(5)、内置函数append

内置函数append可以向一个切片后追加一个或多个同类型的其他值。如果追加的元素数量超过了原切片容量,那么最后返回的是一个全新数组中的全新切片。如果没有超过,那么最后返回的是原数组中的全新切片。无论如何,append对原切片无任何影响。如下示例:

复制代码 代码如下:
func test12() {
    slice := []int32{1, 2, 3, 4, 5, 6}
    slice2 := slice[:2]
    _ = append(slice2, 50, 60, 70, 80, 90)
    fmt.Printf("slice为:%v\n", slice)
    fmt.Printf("操作的切片:%v\n", slice2)
    _ = append(slice2, 50, 60)
    fmt.Printf("slice为:%v\n", slice)
    fmt.Printf("操作的切片:%v\n", slice2)
}

如上,append方法用了2次,结果返回的结果完全不同,原因是第二次append方法追加的元素数量没有超过 slice 的容量。而无论怎样,原切片slice2都无影响。结果:

slice为:[1 2 3 4 5 6]
操作的切片:[1 2]
slice为:[1 2 50 60 5 6]
操作的切片:[1 2]



<think>我们正在讨论Go语言中数组(Array)切片(Slice)的区别。根据引用资料,我们可以从多个维度进行分析。下面我将系统性地整理这些区别,并给出示例说明。 1. **定义与初始化** - **数组(Array)**: 固定长度,声明时必须指定长度(或由初始化元素个数推断)。 ```go // 数组定义与初始化 var arr1 [3]int = [3]int{1, 2, 3} // 显式指定长度 arr2 := [...]int{1, 2, 3} // 由编译器推断长度为3 ``` 数组的长度是类型的一部分,`[3]int``[4]int`是不同的类型。 - **切片(Slice)**: 动态长度,无需指定长度,可以基于数组或直接创建。 ```go // 切片定义与初始化 var s1 []int = []int{1, 2, 3} // 直接初始化 s2 := make([]int, 3) // 使用make函数,长度为3 s3 := arr1[0:2] // 从数组arr1中截取,得到切片[1,2] ``` 2. **类型本质** - **数组是值类型**:赋值或传参时会复制整个数组。修改副本不会影响原数组。 ```go a := [3]int{1,2,3} b := a // 复制整个数组 b[0] = 100 // 修改b不会影响a fmt.Println(a) // [1 2 3] fmt.Println(b) // [100 2 3] ``` - **切片是引用类型**:切片本身是一个结构体,包含三个字段:指向底层数组的指针、长度(len)容量(cap)。赋值或传参时复制的是这个结构体(即切片头),而底层数组不会被复制。因此多个切片可以共享同一个底层数组。 ```go s1 := []int{1,2,3} s2 := s1 // 复制切片头,底层数组相同 s2[0] = 100 // 修改s2会影响s1 fmt.Println(s1) // [100 2 3] fmt.Println(s2) // [100 2 3] ``` 3. **长度可变性** - **数组长度固定**:一旦声明,长度不可改变。 - **切片长度可变**:可以通过`append()`函数动态添加元素,当容量不足时会自动扩容(通常按一定策略扩大容量,如双倍扩容)。 ```go s := []int{1,2,3} s = append(s, 4) // 添加元素,s变为[1,2,3,4] ``` 4. **函数传参** - **数组传参**:由于是值传递,传递大数组时会有较大的内存开销。 ```go func modifyArray(arr [1000000]int) { arr[0] = 100 // 修改的是副本,不影响原数组 } ``` - **切片传参**:传递切片头(通常24字节:指针8字节+两个int各8字节),高效且可修改底层数组。 ```go func modifySlice(s []int) { s[0] = 100 // 修改底层数组,会影响原切片 } ``` 5. **零值** - **数组**:元素类型的零值填充。如`var arr [3]int`得到`[0,0,0]`。 - **切片**:零值为`nil`,未初始化时长度为0,容量为0。 6. **比较操作** - **数组**:如果元素类型可比较,则数组比较(使用`==`或`!=`)。 ```go a := [2]int{1,2} b := [2]int{1,2} fmt.Println(a == b) // true ``` - **切片**:不可直接比较(除了与`nil`比较)。判断两个切片是否相等需要遍历元素或使用`reflect.DeepEqual`。 7. **底层原理** - **数组**:连续的内存块,存储固定数量的元素。 - **切片**:运行时表示为`SliceHeader`结构体: ```go type SliceHeader struct { Data uintptr // 指向底层数组的指针 Len int // 当前长度 Cap int // 总容量 } ``` 当使用`append()`超过容量时,会创建新的底层数组并复制数据。 ### 示例对比 #### 数组示例 ```go package main import "fmt" func main() { // 定义数组 arr := [3]int{1, 2, 3} fmt.Println("原始数组:", arr) // [1 2 3] // 尝试修改副本 arrCopy := arr arrCopy[0] = 100 fmt.Println("修改副本后原数组:", arr) // 仍然是[1 2 3] // 数组传参 modifyArray(arr) fmt.Println("函数修改后原数组:", arr) // 仍然是[1 2 3] } func modifyArray(a [3]int) { a[0] = 999 } ``` #### 切片示例 ```go package main import "fmt" func main() { // 定义切片 s := []int{1, 2, 3} fmt.Println("原始切片:", s) // [1 2 3] // 修改副本(共享底层数组) sCopy := s sCopy[0] = 100 fmt.Println("修改副本后原切片:", s) // [100 2 3] // 动态追加元素 s = append(s, 4) // 扩容 fmt.Println("追加元素后:", s) // [100 2 3 4] // 切片传参 modifySlice(s) fmt.Println("函数修改后原切片:", s) // [999 2 3 4] } func modifySlice(s []int) { s[0] = 999 } ``` ### 总结对比表 | **特性** | **数组(Array)** | **切片(Slice)** | |------------------|----------------------------------|----------------------------------| | **类型** | 值类型 | 引用类型(指向底层数组) | | **长度** | 固定(声明时确定) | 动态可变(通过`append`扩展) | | **赋值/传参** | 复制整个数组(深拷贝) | 复制切片头(浅拷贝,共享底层数组) | | **零值** | 各元素为零值 | `nil`(未初始化) | | **比较操作** | 可比较(当元素可比较时) | 不可直接比较(只能与`nil`比较) | | **内存分配** | 通常在栈上(小数组)或静态存储 | 通常在堆上(由运行时管理) | | **容量** | 固定等于长度 | 可大于长度(通过`cap()`获取) | | **创建方式** | 显式指定长度或`[...]` | `make()`、字面量、从数组切割 | ### 最佳实践 - **优先使用切片**:在大多数场景下,切片因其动态扩展高效传参的特性更为实用。 - **避免大数组传参**:若需传递大数组,改用切片或指针以减少复制开销。 - **注意切片共享**:多个切片共享底层数组时,修改一个切片可能影响其他切片。若需独立副本,使用`copy()`函数: ```go s1 := []int{1,2,3} s2 := make([]int, len(s1)) copy(s2, s1) // 深拷贝 ``` ### 相关问题 1. 如何理解Go语言中切片的扩容机制? 2. 在多个goroutine中共享同一个切片是否安全?如何保证并发安全? 3. 如何高效地复制一个切片? 4. 为什么切片的零值是`nil`?`nil`切片切片有何区别? 5. 如何避免切片的内存泄漏?</think>### Go语言中数组(Array)与切片(Slice)的核心区别 #### 1. **类型本质** | **特性** | **数组(Array)** | **切片(Slice)** | |----------------|----------------------------------|----------------------------------| | **类型** | 值类型(直接存储数据) | 引用类型(指向底层数组的指针)[^3] | | **赋值行为** | 深拷贝(复制整个数组) | 浅拷贝(复制切片头)[^5] | | **零值** | 元素类型零值(如`[3]int{}`→`[0,0,0]`) | `nil`(未初始化时)[^3] | ```go // 数组:值传递 arr1 := [3]int{1, 2, 3} arr2 := arr1 // 深拷贝 arr2[0] = 99 fmt.Println(arr1[0]) // 输出 1 (原数组不变) // 切片:引用传递 slice1 := []int{1, 2, 3} slice2 := slice1 // 浅拷贝(共享底层数组) slice2[0] = 99 fmt.Println(slice1[0]) // 输出 99 (原切片被修改) ``` #### 2. **长度与容量** | **特性** | **数组** | **切片** | |----------------|------------------------------|------------------------------| | **长度** | 固定(声明时确定)[^1] | 动态可变(运行时修改)[^3] | | **容量** | 固定等于长度 | 可扩展(通过`append()`)[^5] | | **扩容** | 不支持 | 自动扩容(通常2倍策略)[^3] | ```go arr := [3]int{1,2,3} // 长度固定为3 slice := []int{1,2,3} // 初始长度=3, 容量=3 slice = append(slice, 4) // 扩容后长度=4, 容量=6 fmt.Println(len(slice), cap(slice)) // 4, 6 ``` #### 3. **内存模型** | **特性** | **数组** | **切片** | |----------------|------------------------------|------------------------------| | **内存结构** | 连续内存块 | 切片头(指针+len+cap)[^5] | | **存储位置** | 通常在栈上 | 数据在堆,切片头在栈[^3] | | **传参开销** | 复制整个数组(高开销) | 复制切片头(24字节)[^5] | ```go // 切片底层结构示意 type SliceHeader struct { Data uintptr // 指向底层数组的指针 Len int // 当前长度 Cap int // 总容量 } ``` #### 4. **初始化与使用** | **操作** | **数组** | **切片** | |------------------|-----------------------------|------------------------------| | **声明** | `var arr [3]int` | `var slice []int` | | **字面量初始化** | `arr := [3]int{1,2,3}` | `slice := []int{1,2,3}` | | **make创建** | 不支持 | `slice := make([]int, 3, 5)` | | **从数组派生** | - | `slice := arr[1:3]` | ```go // 从数组创建切片 arr := [5]int{10,20,30,40,50} slice := arr[1:4] // [20,30,40] (共享底层数组) // 修改切片影响原数组 slice[0] = 99 fmt.Println(arr[1]) // 输出 99 ``` #### 5. **函数传参差异** ```go // 数组传参:复制整个数组 func modifyArray(arr [1000000]int) { arr[0] = 100 // 不影响原数组 } // 切片传参:仅复制切片头 func modifySlice(s []int) { s[0] = 100 // 修改底层数组 } ``` ### 关键总结 1. **数组适用场景** - 固定大小的集合(如RGB颜色值`[3]uint8`) - 需要精确内存控制的场景 - 值语义要求严格独立拷贝时 2. **切片最佳实践** - 动态集合操作(99%的Go程序使用切片而非数组) - 函数参数传递(避免大数据复制) - 优先预分配容量减少扩容: ```go // 预分配容量 slice := make([]int, 0, 100) // 长度0, 容量100 for i := 0; i < 100; i++ { slice = append(slice, i) // 无扩容操作 } ``` 3. **共享底层数组的风险** ```go data := []byte("原始数据") sub1 := data[0:5] sub2 := data[3:8] sub2[0] = 'X' // 会同时修改sub1data fmt.Println(string(sub1)) // 输出 "原X数据" ``` 解决方案:使用`copy()`创建独立副本 ```go safeCopy := make([]byte, 5) copy(safeCopy, data[0:5]) // 深拷贝 ``` > **底层原理**:当切片容量不足时,`append()`会触发扩容,创建新底层数组并复制数据(原数组被GC回收)[^3]。因此频繁追加时应预分配足够容量。
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