Go 语言学习笔记：数组

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发布于: 2021 年 03 月 20 日

大家好，今天我们聊聊 Go 语言中的数组。

Go 语言中有 3 种内建的数据结构可以让用户管理集合数据：数组（Array）、切片（Slice）、映射（Map）。其中数组又是切片和映射的基础数据结构。

概要

本部分内容包括：

数组的内部实现
数组的声明和初始化
使用数组
多维数组
在函数间传递数组

内部实现

数组是一种线性表数据结构。它用一组连续的内存空间，来存储一组具有相同类型的元素。Go 语言中，数组的长度是固定的。存储的元素可以是内置数据类型，也可以是用户自定义数据类型。

数组存储相同类型的数据，占用连续的内存空间。由于内存连续，CPU 能把正在使用的数据缓存更久的时间。而且内存连续很容易计算索引，可以快速迭代数组中的所有元素。由于相同数据类型，有了首地址后，可以根据下标计算元素的存储地址，根据下标随机访问的效率很高，时间复杂度为 O(1)。相同数据类型，连续存储，就可以以固定速度索引数组中的任意数据，速度非常快。

声明和初始化

声明数组需要指定类型和数组长度

var weeks [7]int

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以上我们声明了一个数组 weeks，但是我们还没有对它进行显示初始化。在 Go 语言中声明变量时，总会使用对应类型的零值来对变量进行初始化。数组声明时，默认数组内每个元素都会初始化为对应类型的零值。这时候数组 weeks 里面的值是 5 个 0，这和 java 不一样，java 里 weeks 是 null。

声明后，可以对数组进行一次显示初始化，如下：

var weeks [7]intweeks = [7]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}

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我们也可以在数组声明时，使用数组字面量初始化数组，如下：

var weeks = [7]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}

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一旦声明，数组的类型和长度就不能改变了。如果要存储更多的数据就要重新创建一个更长的数组，再把原来的复制到新数组。

var weeks = [7]int8{0,1,2,3,4,5,6,7} //编译报错

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在函数内部，也可以使用:=短变量声明操作符

weeks := [7]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}

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我们也可以使用...让 Go 语言自动计算声明数组的长度

weeks := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}

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如果只想初始化特定元素的值,可以

weeks := [7]int{1:1, 6:6}// 与weeks := [7]int{0,1,0,0,0,0,6}一样效果weeks := [...]int{1:1, 6:6} // 推断数组长度为7

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也可以初始化部分

weeks := [7]int{1,2,3}// 与weeks := [7]int{1,2,3,0,0,0,0}一样效果

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使用数组

由于数组存储相同类型的元素，占用连续的内存空间。因此数组可以根据下标随机访问，效率很高，操作符为[]。

weeks := [7]int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}

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上面声明了一个 weeks 数组，可以通过下标访问数组元素

sunday := weeks[0]

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修改数组元素的值也很简单

 weeks[0] = 7

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Go 语言中，数组是一个值。意味着数组可以用在赋值操作中

var students1 [5]stringvar students2 = [5]string{"xiaoming","xiaohua","xiaoli","xiaoxiao","xiaoxi"}// 把students2的值赋值给students1students1 = students2fmt.Printf("students1:%v %p \n",students1,&students1)fmt.Printf("students2:%v %p \n",students2,&students2)

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只有类型和长度都相同的数组间才可以执行赋值操作。以上，Printf 是打印出格式化的字符串，%p 表示指针，十六进制表示，前缀 0x，输出结果如下：

students1:[xiaoming xiaohua xiaoli xiaoxiao xiaoxi] 0xc0000c2000 students2:[xiaoming xiaohua xiaoli xiaoxiao xiaoxi] 0xc0000c2050

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内存地址不一样，赋值操作相当于复制了一份数据

我们也可以声明所有元素都是指针的数组

var pArr [5]*intpArr = [5]*int{1:new(int),3:new(int)}fmt.Printf("pArr:%v \n",pArr)

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以上输出结果为：

pArr:[<nil> 0xc000120000 <nil> 0xc000120008 <nil>]

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复制指针数组，只会复制指针的值，而不会复制指针指向的值。

通过切片操作会产生一个新数组

var colors2 = [3]string{"red","yellow","blue"}var colors3 = colors2[1:2]fmt.Printf("colors3:%v \n",colors3)

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可以通过内建函数 len 获取数组的长度

clen := len(colors2)fmt.Printf("colors2 len:%v \n",clen)

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多维数组

多维数组用于管理具有父子关系的数据或者坐标相关联的数据。

// 声明并初始化一个直角三角形var triangle [3][2]float32triangle = [3][2]float32{{0,3.0},{4.0,0},{0,0}}fmt.Printf("triangle:%v \n",triangle)
// 声明并初始化一个等腰直角三角形triangle2 := [3][2]float32{{0,1.0},{-1.0,0},{1.0,0}}fmt.Printf("triangle2:%v \n",triangle2)
// 声明并初始化一个三角形的一条边triangle3 := [3][2]float32{1:{1.5,1.5},2:{-1.5,-1.5}}fmt.Printf("triangle3:%v \n",triangle3)
//访问与修改a := triangle2[0]fmt.Printf("a:%v \n",a)
ay := triangle2[0][1]fmt.Printf("ay:%v \n",ay)
triangle2[0] = [2]float32{0,0.9}fmt.Printf("triangle2:%v \n",triangle2)
triangle2[0][1] = 0.8fmt.Printf("triangle2:%v \n",triangle2)

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在函数间传递数组

Go 语言在函数间传递变量时，总是以值的方式传递。变量是数组也不例外，会复制数组并传递给函数。函数间传递数组是个开销很大的操作。

// 声明一个需要8MB的数组var array [1e6]int
// 将数组传递给foo,效率低下foo(array)func foo(array [1e6]int) {     fmt.Println("foo")}

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更有效的做法，将数组指针传递给 foo，但是这样会共享内存。

foo2(&array)func foo2(array *[1e6]int) {   fmt.Println("foo2")}

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总结

数组用一组连续的内存空间存储相同类型的元素，数组的长度是固定的。数组按下标随机访问的效率很高，时间复杂度为 O(1)。虽说数组结构简单，但是它是切片和映射的基础数据结构。
声明数组需要指定类型和数组长度。数组声明时，默认数组内每个元素都会初始化为对应类型的零值，可以用数组字面量对数组进行自定义初始化，初始化后数组长度不能改变。
可以通过数组下标访问和修改数组中的元素。数组是值，相同类型相同长度的数组间可以进行赋值，赋值会执行复制操作，产生相同的 2 份数据。
Go 语言在函数间传递变量时，总是以值的方式传递。直接传递数组开销比较大，有效的做法是传递数组指针给函数，但需要注意共享内存。

参考

Go 语言实战

发布于: 2021 年 03 月 20 日阅读数: 10

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/c2f275697168d1857ea1f3611】。

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概要

内部实现

声明和初始化

使用数组

多维数组

在函数间传递数组

总结

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