Go 語言為什么建議多使用切片,少使用數(shù)組?
01 、介紹
在 Go 語言中,數(shù)組固定長度,切片可變長度;數(shù)組和切片都是值傳遞,因?yàn)榍衅瑐鬟f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(fā)項(xiàng)目時(shí),或者在閱讀 Go 開源項(xiàng)目源碼時(shí),發(fā)現(xiàn)很少使用到數(shù)組,經(jīng)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(shù)組。
02 、切片
切片的底層是數(shù)組,它是可變長度,可以在容量不足時(shí)自動(dòng)擴(kuò)容。
type SliceHeader struct {
Data uintptr
Len int
Cap int
}
閱讀上面這段代碼,SliceHeader 結(jié)構(gòu)體是切片在運(yùn)行時(shí)的表現(xiàn),由 3 部分組成,分別是指向底層數(shù)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(shí)會(huì)自動(dòng)推斷切片的長度,容量與長度相同;
s3 聲明切片,并使用內(nèi)置函數(shù) make 初始化切片的長度為 3,因?yàn)槲粗付ㄈ萘?,所以容量與長度相同;s4 聲明切片,并使用內(nèi)置函數(shù) 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(nèi)置函數(shù) make 初始化的區(qū)別是,字面量初始化,編譯時(shí)在數(shù)據(jù)區(qū)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組,并在堆區(qū)創(chuàng)建一個(gè)切片,程序啟動(dòng)時(shí)將數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)復(fù)制到堆區(qū);
使用內(nèi)置函數(shù) make 初始化,編譯時(shí)根據(jù)切片大小判斷分配到棧區(qū),還是分配到堆區(qū),小于 64KB 則分配到棧區(qū),大于等于 64KB 則分配到堆區(qū)。
數(shù)組則是根據(jù)數(shù)組長度判定是否在棧區(qū)初始化,數(shù)組長度小于 4 時(shí),編譯時(shí)在棧區(qū)初始化數(shù)組。
“引用傳遞”
數(shù)組和切片在作為函數(shù)參數(shù)傳遞時(shí),屬于值傳遞,如果使用數(shù)組,特別是大數(shù)組時(shí),我們需要特別小心,可以考慮使用數(shù)組指針;如果使用切片,本身就是拷貝的內(nèi)存地址,所以切片也被稱為“引用傳遞”。
自動(dòng)擴(kuò)容
切片可以使用內(nèi)置函數(shù) append 追加元素到切片,如果原切片容量不足時(shí),切片可以自動(dòng)擴(kuò)容;數(shù)組是固定長度,如果數(shù)組長度不足時(shí),編譯時(shí)則報(bào)錯(cuò),或者只能聲明一個(gè)新數(shù)組,并將舊數(shù)組中的數(shù)據(jù)拷貝到新數(shù)組。
需要注意的是,雖然使用內(nèi)置函數(shù) append 追加元素,當(dāng)切片容量不足時(shí)可以自動(dòng)擴(kuò)容切片,但是會(huì)涉及到內(nèi)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(huán)擴(kuò)容,直到新切片的容量大于等于新切片的長度為止。
03 、總結(jié)
本文我們介紹 Go 語言為什么建議多使用切片,少使用數(shù)組。
主要是因?yàn)榍衅祩鬟f的成本更低,更加適合作為函數(shù)參數(shù),并且使用內(nèi)置函數(shù) append 追加切片元素時(shí),當(dāng)切片容量不足時(shí)可以自動(dòng)擴(kuò)容。
需要注意的是,雖然切片可以自動(dòng)擴(kuò)容,但在擴(kuò)容時(shí)會(huì)涉及內(nèi)存分配,造成系統(tǒng)開銷,盡量在創(chuàng)建切片時(shí),預(yù)估出切片的最終容量。