Go语言数组与切片

在Go语言中，数组和切片是两种重要的数据结构，它们看起来很相似，但使用场景和特点却大不相同。今天就让我们通过一些生动的例子，深入理解这两个概念。

数组：固定长度的"储物柜"

什么是数组？

想象一下，数组就像一个固定大小的储物柜，有着明确数量的格子，每个格子只能存放相同类型的物品。一旦这个储物柜建好了，格子的数量就不能改变了。

如何定义数组

在Go语言中，定义数组有多种方式：

// 1. 最基础的定义方式
var scores [3]int  // 定义一个能存放3个整数的数组

// 2. 定义时直接赋值
var prices = [3]float64{10.99, 20.99, 30.99}

// 3. 让编译器自动计算长度
names := [...]string{"张三", "李四", "王五"}

// 4. 指定特定位置的值
colors := [5]string{0: "红", 2: "蓝", 4: "绿"}  // [红 "" 蓝 "" 绿]

数组的特点

1. 长度固定：一旦定义，长度不可改变
2. 类型固定：同一个数组只能存储相同类型的元素
3. 长度是类型的一部分：[3]int和[5]int是不同的类型

实战小例子

package main

import "fmt"

func main() {
    // 成绩管理系统
    var scores [5]int = [5]int{95, 89, 92, 88, 96}
    
    // 计算平均分
    sum := 0
    for _, score := range scores {
        sum += score
    }
    average := float64(sum) / float64(len(scores))
    fmt.Printf("平均分：%.2f\n", average)
}

运行结果：

平均分：92.00

切片：灵活的"动态储物柜"

为什么需要切片？

如果说数组是固定大小的储物柜，那么切片就像是一个可以随时扩展的"魔法储物柜"。它的大小是可以动态调整的，这让我们在处理不确定数量的数据时更加灵活。

切片的创建方式

// 1. 直接创建
fruits := []string{"苹果", "香蕉", "橙子"}

// 2. 使用make函数创建
numbers := make([]int, 3, 5)  // 长度为3，容量为5的切片

// 3. 从数组创建
arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
slice := arr[1:4]  // [2 3 4]

切片的三个核心概念

1. 指针：指向底层数组的第一个可见元素
2. 长度：切片当前的元素个数（len）
3. 容量：从切片起始位置到底层数组末尾的元素个数（cap）

实用的切片操作

package main

import "fmt"

func main() {
    // 创建一个购物清单
    shoppingList := []string{"牛奶"}
    
    // 添加商品
    shoppingList = append(shoppingList, "面包")
    shoppingList = append(shoppingList, "水果", "蔬菜")
    
    fmt.Printf("购物清单：%v\n", shoppingList)
    fmt.Printf("清单长度：%d\n", len(shoppingList))
    fmt.Printf("清单容量：%d\n", cap(shoppingList))
    
    // 复制切片
    backup := make([]string, len(shoppingList))
    copy(backup, shoppingList)
    
    fmt.Printf("备份清单：%v\n", backup)
}

运行结果：

购物清单：[牛奶 面包 水果 蔬菜]
清单长度：4
清单容量：4
备份清单：[牛奶 面包 水果 蔬菜]

切片的注意事项

1. 切片是引用类型，多个切片可能共享同一个底层数组
2. append可能导致重新分配内存，生成新的底层数组
3. 使用make创建切片时，可以指定容量来减少内存重新分配的次数

实际应用场景对比

1. 什么时候用数组？

   • 当你确切知道数据的长度，且不会改变时
   • 例如：存储一周七天的温度数据

2. 什么时候用切片？

   • 处理动态数据，如用户输入的列表
   • 需要对数据进行频繁的添加和删除操作
   • 作为函数参数传递（更加灵活）

小结

数组和切片各有特点：数组像是一个固定大小的储物柜，适合存放固定数量的元素；而切片则像是一个可伸缩的储物空间，更适合处理动态数据。在实际开发中，我们更多地使用切片，因为它提供了更好的灵活性和便利性。

记住：选择数组还是切片，关键要看具体的使用场景。理解它们的特点，才能在编程时做出正确的选择。