Go数组
1. 数组:是同一种数据类型的固定长度的序列。 2. 数组定义:var a [len]int,比如:var a [5]int,数组长度必须是常量,且是类型的组成部分。一旦定义,长度不能变。 3. 长度是数组类型的一部分,因此,var a[5] int和var a[10]int是不同的类型。 4. 数组可以通过下标进行访问,下标是从0开始,最后一个元素下标是:len-1 for i := 0; i < len(a); i++ { } for index, v := range a { } 5. 访问越界,如果下标在数组合法范围之外,则触发访问越界,会panic 6. 数组是值类型,赋值和传参会复制整个数组,而不是指针。因此改变副本的值,不会改变本身的值。 7.支持 "=="、"!=" 操作符,因为内存总是被初始化过的。 8.指针数组 [n]*T,数组指针 *[n]T。
数组介绍
数组是一个由固定长度的特定类型元素组成的序列,一个数组可以由零个或多个元素组成。数组的长度是数组类型的组成部分。
因为数组的长度是数组类型的一个部分,不同长度或不同类型的数据组成的数组都是不同的类型,因此在Go语言中很少直接使用数组(不同长度的数组因为类型不同无法直接赋值)。
和数组对应的类型是切片,切片是可以动态增长和收缩的序列,切片的功能也更加灵活,但是要理解切片的工作原理还是要先理解数组。
数组的内存结构:
一维数组初始化
var a [3]int // 定义长度为3的int型数组, 元素全部为0
var b = [...]int{1, 2, 3} // 定义长度为3的int型数组, 元素为 1, 2, 3
var c = [...]int{2: 3, 1: 2} // 定义长度为3的int型数组, 元素为 0, 2, 3
var d = [...]int{1, 2, 4: 5, 6} // 定义长度为6的int型数组, 元素为 1, 2, 0, 0, 5, 6
第一种方式是定义一个数组变量的最基本的方式,数组的长度明确指定,数组中的每个元素都以零值初始化。
第二种方式定义数组,可以在定义的时候顺序指定全部元素的初始化值,数组的长度根据初始化元素的数目自动计算。
第三种方式是以索引的方式来初始化数组的元素,因此元素的初始化值出现顺序比较随意。这种初始化方式和map[int]Type类型的初始化语法类似。数组的长度以出现的最大的索引为准,没有明确初始化的元素依然用0值初始化。
第四种方式是混合了第二种和第三种的初始化方式,前面两个元素采用顺序初始化,第三第四个元素零值初始化,第五个元素通过索引初始化,最后一个元素跟在前面的第五个元素之后采用顺序初始化。
二维数组初始化
全局 var arr0 [5][3]int var arr1 [2][3]int = [...][3]int{{1, 2, 3}, {7, 8, 9}} 局部: a := [2][3]int{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}} b := [...][2]int{{1, 1}, {2, 2}, {3, 3}} // 第 2 纬度不能用 "..."。
代码:
package main import ( "fmt" ) var arr0 [5][3]int var arr1 [2][3]int = [...][3]int{{1, 2, 3}, {7, 8, 9}} func main() { a := [2][3]int{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}} b := [...][2]int{{1, 1}, {2, 2}, {3, 3}} // 第 2 纬度不能用 "..."。 fmt.Println(arr0, arr1) fmt.Println(a, b) }
输出结果:
[[0 0 0] [0 0 0] [0 0 0] [0 0 0] [0 0 0]] [[1 2 3] [7 8 9]]
[[1 2 3] [4 5 6]] [[1 1] [2 2] [3 3]]
内置函数 len 和 cap 都返回数组长度 (元素数量)
package main func main() { a := [2]int{} println(len(a), cap(a)) }
输出结果:
2 2
数组布局
Go语言中数组是值语义(所谓值语义是一个对象被系统标准的复制方式复制后,与被复制的对象之间毫无关系,可以彼此独立改变互不影响)。一个数组变量即表示整个数组,它并不是隐式的指向第一个元素的指针(比如C语言的数组),而是一个完整的值。当一个数组变量被赋值或者被传递的时候,实际上会复制整个数组。如果数组较大的话,数组的赋值也会有较大的开销。为了避免复制数组带来的开销,可以传递一个指向数组的指针,但是数组指针并不是数组。
var a = [...]int{1, 2, 3} // a 是一个数组 var b = &a // b 是指向数组的指针 fmt.Println(a[0], a[1]) // 打印数组的前2个元素 fmt.Println(b[0], b[1]) // 通过数组指针访问数组元素的方式和数组类似 for i, v := range b { // 通过数组指针迭代数组的元素 fmt.Println(i, v) }
其中b是指向a数组的指针,但是通过b访问数组中元素的写法和a类似的。还可以通过for range来迭代数组指针指向的数组元素。其实数组指针类型除了类型和数组不同之外,通过数组指针操作数组的方式和通过数组本身的操作类似,而且数组指针赋值时只会拷贝一个指针。但是数组指针类型依然不够灵活,因为数组的长度是数组类型的组成部分,指向不同长度数组的数组指针类型也是完全不同的。
可以将数组看作一个特殊的结构体,结构的字段名对应数组的索引,同时结构体成员的数目是固定的。内置函数len可以用于计算数组的长度,cap函数可以用于计算数组的容量。不过对于数组类型来说,len和cap函数返回的结果始终是一样的,都是对应数组类型的长度。
遍历数组
我们可以用for循环来迭代数组。下面常见的几种方式都可以用来遍历数组:
for i := range a { fmt.Printf("a[%d]: %d\n", i, a[i]) } for i, v := range b { fmt.Printf("b[%d]: %d\n", i, v) } for i := 0; i < len(c); i++ { fmt.Printf("c[%d]: %d\n", i, c[i]) }
用for range方式迭代的性能可能会更好一些,因为这种迭代可以保证不会出现数组越界的情形,每轮迭代对数组元素的访问时可以省去对下标越界的判断。
用for range方式迭代,还可以忽略迭代时的下标:
var times [5][0]int for range times { fmt.Println("hello") }
多维数组遍历
package main import ( "fmt" ) func main() { var f [2][3]int = [...][3]int{{1, 2, 3}, {7, 8, 9}} for k1, v1 := range f { for k2, v2 := range v1 { fmt.Printf("(%d,%d)=%d ", k1, k2, v2) } fmt.Println() }
}
输出结果:
(0,0)=1 (0,1)=2 (0,2)=3
(1,0)=7 (1,1)=8 (1,2)=9
不同数据类型的数组
数组不仅仅可以用于数值类型,还可以定义字符串数组、结构体数组、函数数组、接口数组、管道数组等等:
// 字符串数组 var s1 = [2]string{"hello", "world"} var s2 = [...]string{"你好", "世界"} var s3 = [...]string{1: "世界", 0: "你好", } // 结构体数组 var line1 [2]image.Point var line2 = [...]image.Point{image.Point{X: 0, Y: 0}, image.Point{X: 1, Y: 1}} var line3 = [...]image.Point{{0, 0}, {1, 1}} // 图像解码器数组 var decoder1 [2]func(io.Reader) (image.Image, error) var decoder2 = [...]func(io.Reader) (image.Image, error){ png.Decode, jpeg.Decode, } // 接口数组 var unknown1 [2]interface{} var unknown2 = [...]interface{}{123, "你好"} // 管道数组 var chanList = [2]chan int{}
我们还可以定义一个空的数组:
var d [0]int // 定义一个长度为0的数组 var e = [0]int{} // 定义一个长度为0的数组 var f = [...]int{} // 定义一个长度为0的数组
长度为0的数组在内存中并不占用空间。空数组虽然很少直接使用,但是可以用于强调某种特有类型的操作时避免分配额外的内存空间,比如用于管道的同步操作:
c1 := make(chan [0]int) go func() { fmt.Println("c1") c1 <- [0]int{} }() <-c1
在这里,我们并不关心管道中传输数据的真实类型,其中管道接收和发送操作只是用于消息的同步。对于这种场景,我们用空数组来作为管道类型可以减少管道元素赋值时的开销。当然一般更倾向于用无类型的匿名结构体代替:
c2 := make(chan struct{}) go func() { fmt.Println("c2") c2 <- struct{}{} // struct{}部分是类型, {}表示对应的结构体值 }() <-c2
我们可以用fmt.Printf
函数提供的%T
或%#v
谓词语法来打印数组的类型和详细信息:
fmt.Printf("b: %T\n", b) // b: [3]int fmt.Printf("b: %#v\n", b) // b: [3]int{1, 2, 3}
在Go语言中,数组类型是切片和字符串等结构的基础。以上数组的很多操作都可以直接用于字符串或切片中。
https://chai2010.cn/advanced-go-programming-book/ch1-basic/ch1-03-array-string-and-slice.html
https://www.kancloud.cn/liupengjie/go/574250