Go 語言學習筆記之陣列與切片

Yxh_blogs發表於2024-06-03
Go筆記陣列

大家好，我是碼農先森。

陣列與切片的區別

在 Go 語言中，陣列和切片是兩種不同的資料結構，它們之間有以下主要區別。

引數長度：
陣列（Array）：陣列的長度是固定的，在建立時就需要指定陣列的長度，無法動態改變；只有長度資訊，透過 len() 函式獲取。
切片（Slice）：切片是對陣列的一個引用，底層使用的是陣列的資料結構，具有動態長度，可以動態增加或減少元素，實現動態擴容；有長度和容量資訊，透過 len() 和 cap() 函式可以獲取。

引數傳遞：
陣列：在函式間傳遞陣列會進行值複製，較大的陣列會導致效能開銷。
切片：切片是對底層陣列的引用，傳遞切片時只是傳遞引用，並不會複製整個陣列，節省記憶體和效能。

切片的擴容

當一個切片透過切片操作（如 append、copy、slicing 等）對底層陣列進行修改時，如果底層陣列容量不足，會建立一個新的底層陣列，並將資料複製到新的底層陣列中，此時切片會指向新的底層陣列。

追加一個元素時，如果切片的容量能夠容納新增元素，即切片的長度小於容量，那麼切片的長度會增加 1，容量不變。
但如果超出了當前容量，即切片的長度等於容量，那麼會觸發切片的擴容，根據倍增規則重新分配底層陣列，當原切片的長度大於或等於 1024 時，會以原容量的 1.25 倍作為新容量的基準；透過下面的例子和圖解可以更加具體的瞭解擴容的過程。

// 長度與容量相等
func TestSlice(t *testing.T) {
	var a []int
	fmt.Printf("%v, %v\n", len(a), cap(a)) // 0, 0
	a = append(a, 1)
	a = append(a, 2)
	fmt.Printf("%v, %v\n", len(a), cap(a)) // 2, 2
}

// 當元素的個數超過 1024 長度，則會以 (1280 / 1025) = 1.25 倍進行擴容
func TestSlice(t *testing.T) {
	var a []int
	fmt.Printf("%v, %v\n", len(a), cap(a)) // 0, 0
	i := 1
	for i <= 1025 {
		a = append(a, i)
		i += 1
	}
	fmt.Printf("%v, %v\n", len(a), cap(a)) // 1025, 1280
}

總結

我們瞭解了陣列和切片之間的關係。切片是基於陣列的，可變長的，並且操作快。一個切片的容量總是固定的，而且一個切片也只會與某一個底層陣列關聯。切片的擴容是根據倍增規則重新分配了底層的陣列，如果頻繁的動態擴容，可能會帶來一些效能開銷。因此，在對效能有嚴格要求的場景下，儘量提前估算切片所需的容量，避免頻繁的動態擴容。

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