关于数组和切片

关于数组和切片

在 Go 语言中，数组（Array）和切片（Slice）都是用来存储同类型数据的集合，但它们的特性和使用场景有着本质的区别。简单来说，数组是固定长度的，而切片是动态长度的。

1. 数组的声明与初始化：

// [长度]类型，长度是数组类型一部分，不可修改
var arr [5]int
a := [3]int{1,2,3}
b := [...]int{1,2,3,4} // 编译器自动推导长度

2. 数组的核心特性：

• 长度固定： 数组的长度是类型的一部分。这意味着 int 和 int 是两种完全不同的类型，不能互相赋值2。
• 值类型： 当把一个数组赋值给另一个变量，或者作为参数传递给函数时，Go 会完整拷贝整个数组。修改副本不会影响原数组2。

func change(arr [3]int) {
    arr[0] = 999 // 修改副本，不影响原数组
}
func main(){
    a := [3]int{1,2,3}
    change(a)
    // a 仍为 [1,2,3]
}

1. 切片的创建与初始化

// 1. 使用字面量直接创建（最常用）
s1 := []int{1, 2, 3}
 
// 2. 使用 make 函数（可以预设长度和容量）
s2 := make([]int, 5)      // 长度5，容量5
s3 := make([]int, 3, 10)  // 长度3，容量10
 
// 3. 从数组或其他切片中截取
arr := int{1, 2, 3, 4, 5}
s4 := arr[1:4] // 截取索引1到3的元素，结果为 [2 3 4]

2. 切片的核心特性：

• 动态长度： 切片的长度可以随着元素的增加（append）而自动增长。
• 引用类型： 切片内部其实是一个包含指针（Pointer）、长度（Len）、容量（Cap）的三元组结构体1。
  指针：指向底层数组的起始位置。
  • 长度 (len)：切片中当前实际拥有的元素个数。
  • 容量 (cap)：从切片起始位置到底层数组末尾，最多能容纳的元素个数1。

3. append 扩容机制
当切片容量不足时，扩容会按顺序经过以下 4 个核心步骤：

1. 检查是否需要“一步到位”
   如果当前切片需要追加的元素非常多，导致所需的最小总长度（newLen）直接超过了原容量的 2 倍，Go 会放弃常规估算，直接将新容量设定为你需要的实际大小（newLen），避免反复拷贝。
2. 按当前容量大小分段计算
   如果没触发第一步的特殊情况，Go 会根据切片当前的容量（oldCap）来决定增长幅度：
   当前容量 < 256：为了减少频繁分配内存的开销，直接将容量翻倍（2倍）1。
   当前容量 ≥ 256：采用平滑过渡的公式，每次增加约 25%（即 newCap += newCap / 4），也就是大约 1.25 倍的增长1。
3. 内存对齐
   通过前两步算出来的只是一个“理论容量”。Go 的底层内存分配器并不会严格按这个字节数来分配，而是会将所需的总字节数（理论容量 × 元素大小）向上取整到最接近的内存规格块（Size Class）。（可能会出现理论和实际容量不一的情况。）
4. 分配新内存并拷贝数据
   确定最终容量后，Go 会在内存中开辟一块全新的、更大的底层数组，将旧数组中的所有元素浅拷贝（Shallow Copy）到新数组中，然后追加新元素，最后返回指向新数组的新切片。

所以，函数内 append 开辟新底层数组，形参 s 指向新数组；
外面原切片完全不受任何影响。

func main() {
	s1 := []int{1, 2, 3, 4}
	modify(s1)
	fmt.Println(s1) //还是返回[1 2 3 4]
}
 
func modify(s []int) {
	s = append(s, 5)
}