01 、介紹
在 Go 語言中,數組固定長度,切片可變長度;數組和切片都是值傳遞,因為切片傳遞的是指針,所以切片也被稱為“引用傳遞”。
讀者朋友們在使用 Go 語言開發項目時,或者在閱讀 Go 開源項目源碼時,發現很少使用到數組,經常使用到切片。
本文通過講解 Golang 切片的一些特性,介紹 Go 語言為什么建議多使用切片,少使用數組。
02 、切片
切片的底層是數組,它是可變長度,可以在容量不足時自動擴容。
type SliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}
閱讀上面這段代碼,SliceHeader 結構體是切片在運行時的表現,由 3 部分組成,分別是指向底層數組的指針 Data,長度 Len 和容量 Cap。
聲明方式
切片的聲明方式有多種,分別是:
var s1 []int
var s2 []int{1, 2, 3}
var s3 []int = make([]int, 3)
var s4 []int = make([]int, 3, 5)
閱讀上面這段代碼,s1 只聲明未初始化,值為 nil;s2 字面量初始化,編譯時會自動推斷切片的長度,容量與長度相同;
s3 聲明切片,并使用內置函數 make 初始化切片的長度為 3,因為未指定容量,所以容量與長度相同;s4 聲明切片,并使用內置函數 make 初始化切片的長度為 3,切片的容量為 5,容量必須大于等于長度。
字面量初始化與使用內置函數 make 初始化的區別是,字面量初始化,編譯時在數據區創建一個數組,并在堆區創建一個切片,程序啟動時將數據區的數據復制到堆區;
使用內置函數 make 初始化,編譯時根據切片大小判斷分配到棧區,還是分配到堆區,小于 64KB 則分配到棧區,大于等于 64KB 則分配到堆區。
數組則是根據數組長度判定是否在棧區初始化,數組長度小于 4 時,編譯時在棧區初始化數組。
“引用傳遞”
數組和切片在作為函數參數傳遞時,屬于值傳遞,如果使用數組,特別是大數組時,我們需要特別小心,可以考慮使用數組指針;如果使用切片,本身就是拷貝的內存地址,所以切片也被稱為“引用傳遞”。
自動擴容
切片可以使用內置函數 Append 追加元素到切片,如果原切片容量不足時,切片可以自動擴容;數組是固定長度,如果數組長度不足時,編譯時則報錯,或者只能聲明一個新數組,并將舊數組中的數據拷貝到新數組。
需要注意的是,雖然使用內置函數 append 追加元素,當切片容量不足時可以自動擴容切片,但是會涉及到內存分配,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 步長循環擴容,直到新切片的容量大于等于新切片的長度為止。
03 、總結
本文我們介紹 Go 語言為什么建議多使用切片,少使用數組。
主要是因為切片值傳遞的成本更低,更加適合作為函數參數,并且使用內置函數 append 追加切片元素時,當切片容量不足時可以自動擴容。
需要注意的是,雖然切片可以自動擴容,但在擴容時會涉及內存分配,造成系統開銷,盡量在創建切片時,預估出切片的最終容量。