Go 语言为什么建议多使用切片,少使用数组?
大家好,我是 frank,「Golang 语言开发栈」公众号作者。
01 介绍
在 Go 语言中,数组固定长度,切片可变长度;数组和切片都是值传递,因为切片传递的是指针,所以切片也被称为“引用传递”。
读者朋友们在使用 Go 语言开发项目时,或者在阅读 Go 开源项目源码时,发现很少使用到数组,经常使用到切片。
本文通过讲解 Golang 切片的一些特性,介绍 Go 语言为什么建议多使用切片,少使用数组。
02 切片
切片的底层是数组,它是可变长度,可以在容量不足时自动扩容。
type SliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}
阅读上面这段代码,SliceHeader
结构体是切片在运行时的表现,由 3 部分组成,分别是指向底层数组的指针 Data
,长度 Len
和容量 Cap
。
声明方式
切片的声明方式有多种,分别是:
var s1 []int
var s2 []int{1, 2, 3}
var s3 []int = make([]int, 3)
var s4 []int = make([]int, 3, 5)
阅读上面这段代码,s1
只声明未初始化,值为 nil
;s2
字面量初始化,编译时会自动推断切片的长度,容量与长度相同;
s3
声明切片,并使用内置函数 make
初始化切片的长度为 3
,因为未指定容量,所以容量与长度相同;s4
声明切片,并使用内置函数 make
初始化切片的长度为 3
,切片的容量为 5
,容量必须大于等于长度。
字面量初始化与使用内置函数 make
初始化的区别是,字面量初始化,编译时在数据区创建一个数组,并在堆区创建一个切片,程序启动时将数据区的数据复制到堆区;
使用内置函数 make
初始化,编译时根据切片大小判断分配到栈区,还是分配到堆区,小于 64KB 则分配到栈区,大于等于 64KB 则分配到堆区。
数组则是根据数组长度判定是否在栈区初始化,数组长度小于 4 时,编译时在栈区初始化数组。
“引用传递”
数组和切片在作为函数参数传递时,属于值传递,如果使用数组,特别是大数组时,我们需要特别小心,可以考虑使用数组指针;如果使用切片,本身就是拷贝的内存地址,所以切片也被称为“引用传递”。
自动扩容
切片可以使用内置函数 append
追加元素到切片,如果原切片容量不足时,切片可以自动扩容;数组是固定长度,如果数组长度不足时,编译时则报错,或者只能声明一个新数组,并将旧数组中的数据拷贝到新数组。
需要注意的是,虽然使用内置函数 append
追加元素,当切片容量不足时可以自动扩容切片,但是会涉及到内存分配,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 步长循环扩容,直到新切片的容量大于等于新切片的长度为止。
03 总结
本文我们介绍 Go 语言为什么建议多使用切片,少使用数组。
主要是因为切片值传递的成本更低,更加适合作为函数参数,并且使用内置函数 append
追加切片元素时,当切片容量不足时可以自动扩容。
需要注意的是,虽然切片可以自动扩容,但在扩容时会涉及内存分配,造成系统开销,尽量在创建切片时,预估出切片的最终容量。