Go语言实战(四) | 数组、切片和映射 -- 数组

这一个节我们学习Golang中管理集合数据的三种数据结构：数组(Array)、切片(Slice)和映射(Map)。这三种数据结构是存储数据的基本数据结构，也是其他高级数据结构的底层实现；其中，数组又是切片和映射的基本数据结构。

数组

数组的内部实现

与C语言中类似，在Golang中的数组占用连续的内存分配，即数组中的元素在内存中是连续存储的。这样，数组元素的访问和修改操作都可以在O(1)时间内完成。

数组的声明

在Golang中任何变量在使用之前都需要声明，以此来分配内存空间和初始化值。
Golang中可以通过以下三种方式声明数组：

声明数组并初始化为零值
使用数组字面量声明并初始化数组
声明并指定特定位置元素的值(未指定位置的元素初始化为零值)

1.声明数组并初始化为零值

var array [5]int
// output: [0 0 0 0 0]
var array [5]bool
// output: [false false false false false]

Golang中的零值不是一个具体的值，而是不同数据类型在未指定数值情况下的默认值。例如，整型的零值是0，字符串类型的零值是""(空字符串)，布尔类型的零值是false，引用类型的零值是nil

2.使用数组字面量声明并初始化数组

array := [6]int{0, 1, 2, 3, 4, 5}
// output: [0 1 2 3 4 5]

既然已经在数组字面量中给出了元素个数，那在声明类型时就可以不指定数组元素的个数，Golang编译器会根据数组字面量中元素的数量确定数组的长度：

array := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5}
// output: [0 1 2 3 4 5]

需要注意的是：省略数组个数的书写方式是[...]int而不是[]int。[]int表示的是整数切片类型的数组(这个概念会在下一小节中介绍)

3.声明并指定特定位置元素的值(未指定元素初始化为零值)

array := [5]int{1:1, 3:3}
// output: [0 1 0 3 0]

/*
  声明时未指定数组元素个数，自动推测数组长度为可以包含指定位置的最小长度 
*/
array := [...]int{1:1, 3:3}
// output: [0 1 0 3]

Golang中支持两种注释方式：使用//的单行注释和使用/* */的多行注释

数组的使用

一般数组可以直接使用变量名加[]的方式直接访问和修改：

array := [...]int{0, 1, 2, 3, 4, 5}
fmt.Println("// output:", array[3])
array[3] = 50
fmt.Println("// output:", array[3])
// output: 3
// output: 50

但是，指针数组的访问和修改需要额外的处理。我们都知道，指针数组存储的不是元素值本身，而是元素值的内存地址。因此，读取元素值时需要两步：一是从数组中读取内存地址，二是将指定内存地址中的数据返回；修改元素值时也需要两步：一是从数组中读取内存地址，二是对指定内存地址中的数据做更新操作

array := [...]*int{0: new(int), 3: new(int)}
fmt.Println("// output: array is ", array)
fmt.Println("// output: array[3] is ", *array[3])
*array[3] = 50
fmt.Println("// output: array is ", array)
fmt.Println("// output: array[3] is ", *array[3])
// output: array is  [0xc00001a0a0 <nil> <nil> 0xc00001a0a8]
// output: array[3] is  0
// output: array is  [0xc00001a0a0 <nil> <nil> 0xc00001a0a8]
// output: array[3] is  50

指向整数的指针数组

将一个数组变量赋值给另一个数组变量
数组变量的赋值必须两个变量具有相同的类型。

数组变量的类型包括数组长度和每个元素的类型两部分，必须两部分全部相同才是相同的类型。例如：

var array1 [3]int
var array2 [4]int
array1 = array2
// ERROR: cannot use array2 (type [4]int) as type [3]int in assignment

普通数组变量的赋值是将数组内的元素拷贝一份，赋值后的两个变量只是值相同，除此之外没有其他的联系：

var array1 [5]string
array2 := [5]string{"Red", "Blue", "Green", "Yellow", "Pink"}
array1 = array2

赋值结束后的两数组变量

指针数组变量的赋值也是将数组内的元素拷贝一份，不过此时拷贝的内存地址值。所以赋值之后，两数组变量中存储的地址指针相同，即共享同一内存空间：

var array1 [3]*string
array2 := [3]*string{new(string), new(string), new(string)}
*array2[0] = "Red"
*array2[1] = "Blue"
*array2[2] = "Green"
array1 = array2

赋值结束后的两数组变量

多维数组

Golang中的数组只有一个维度，所谓的多维数组只是将多个一维数组组合起来，例如一个2*2的数组只是将2个二维数组组合起来的：

array := [4][2]int{{10, 11}, {20, 21}, {30, 31}, {40, 41}}

代码中的数组array就是由四个二维数组组成的，因此，也可以将其中的某一行(一个二维数组)赋值给其他同类型的二维数组变量：

var array1 [2]int
array1 = array[1]

多维数组的访问依然是使用[]符号。例如，array[1]访问的是{20, 21}，array[1][0]访问的是20，以此类推。

在函数建间传递数组

在函数之间传递变量时，总是以值的方式传递的。如果这个变量是一个数组，意味着整个数组，不管有多长，都会完整复制，并传递给函数。
假设我们传递的是一个100 万个整型值的数组，那么，一次函数间的传递就耗费8M内存空间，这将导致时间和空间的双重损耗。一个解决方案是，我们可以在函数间传递数组的指针，一个指针变量空间大小只有4字节或8字节，这远远小于8M；显然，传递数组指针是很危险的：接收指针的任意函数都可以修改数组的内容，大多数时候这并不是我们想要的，此时Golang中的切片就会起到很重要的作用。有关切片的相关内容将在下一小节中和大家分享。

Golang中函数间的参数传递都是值传递，没有引用传递