Go（Golang） 是一个开源的编程语言，它能让构造简单、可靠且高效的软件变得容易。

Go是从2007年末由Robert Griesemer, Rob Pike, Ken Thompson主持开发，后来还加入了Ian Lance Taylor, Russ Cox等人，并最终于2009年11月开源，在2012年早些时候发布了Go 1稳定版本。

现在Go的开发已经是完全开放的，并且拥有一个活跃的社区。

在国内外，已经有很多大厂开始大规模使用Golang开发其云计算相关产品，比如Google、AWS、Cloudflare、阿里巴巴等。

而Go开发人员的全球平均薪资也是相当高。在美国，使用Go语言的开发者平均年薪为$ 136K。

在2019年Stack Overflow开发者调查中，Go是全球收入第三的语言。

今天，我主要教大家学习Golang的数组与切片。

实验1 数组与切片

实验介绍

从本实验开始我们将进入到 Golang 的学习之旅，Golang 的许多初学者都会对数组 (Array) 与切片 (Slice) 感到困惑。

他们虽然同属于集合类的类型，但是用起来却十分不同。在本节实验中，你将学习到数组与切片到底是哪里不同，这里也是 Golang 面试中的一个常考知识点。

知识点

• 数组的数据类型
• 数组的创建
• 数组的遍历
• Golang 数组与切片的区别
• 切片的扩容规律

Golang 数组基本操作

这一节开始，我们将学习 Golang 数组与切片的常用方法以及他们在具体面试中的常考知识点。

数组的声明

Golang 中一个数组的声明方式主要有以下几种。

package main

func main() {
    // 第一种，在初始化时只声明数组长度，不声明数组内容
    var arr1 [5]int
    // 第二种，知道数据很多，不想自己写长度的时候可以用这种方式
    // 声明之后由编译器自己推算数组长度
    arr2 :=  [...]int{1,3,5,7,9}
    // 第三种，声明的时候长度和初值一起声明
    arr3 := [3]int{2,4,6}
    // 二维数组的声明，其意义是三行五列
    var Block [3][5]int
}

这里值得一提的是 Golang 中的数组的初始值如果你不做声明的话默认是全部有初值的。 比如 arr1 这个数组虽然只声明了长度为 5，但是 Go 的编译器也会把这 5 个元素全都初始化为 0。而对于 bool 值类型的数组，如果不做赋值操作，则初始值全为 false。在接下来的数组遍历中我们会实际的验证它。

数组的遍历

我们先在实验楼在线实验环境中新建新建一个名叫 array 的文件夹。如下图所示，先点击 File，然后点击 New Folder 创建名为 array 的文件夹。

然后我们右键点击 array 文件夹，选择 New File，创建一个叫 main.go 的文件，如下图所示。

Go 的数组遍历主要有以下两种方式。首先键入以下代码：

package main

import "fmt"

func main() {
    // 第一种，在初始化时只声明数组长度，不声明数组内容
    var arr1 [5]int
    // 第二种，知道数据很多，不想自己写长度的时候可以用这种方式
    // 声明之后由编译器自己推算数组长度
    //arr2 :=  [...]int{1,3,5,7,9}
     第三种，声明的时候长度和初值一起声明
    //arr3 := [3]int{2,4,6}
     二维数组的声明，其意义是三行五列
    var Block [3][5]bool
    // 第一种
    for i := 0 ; i<len(arr1); i++{
        fmt.Printf("%dn",arr1[i])
    }
    // 第二种
    for index, value := range arr1 {
        fmt.Printf("索引：%d, 值： %dn",index,value)
    }
    // 以第二种方式遍历二维数组,只取值，也就是取出一个数组
    for _,v := range Block {
        // 再对这个数组取值
        for _,value := range v {
            fmt.Printf("%v ",value)
        }
        fmt.Printf("n")
    }

}

接下来，在终端执行：

cd array
go run main.go

结果如下：

其中 Go 语言官方更加提倡的是第二种以 range 的方式进行遍历，这样写会让代码更加优雅，而且绝对不会越界。

那么，如果我只想要数组里的 index 不想要 value 时怎么 range 呢？

答案其实很简单，i := range arr 就可以了。如果你只想要 value 不想要索引的时候就可以这样写 _, value := range arr, 注意这里的下划线不能省略。

封装一个数组打印函数

现在咱们封装一个用来打印数组的函数并对其进行测试，代码如下:

func PrintArr(arr [5]int) {
    // 第二种
    for index, value := range arr {
        fmt.Printf("索引：%d, 值： %dn",index,value)
    }
}

我们分别将 arr1,2,3 传入打印，先猜测一下会发生什么结果呢？

package main

import "fmt"

func main() {
    // 第一种，在初始化时只声明数组长度，不声明数组内容
    var arr1 [5]int
    // 第二种，知道数据很多，不想自己写长度的时候可以用这种方式
    // 声明之后由编译器自己推算数组长度
    arr2 :=  [...]int{1,3,5,7,9}
     第三种，声明的时候长度和初值一起声明
    arr3 := [3]int{2,4,6}
    PrintArr(arr1)
    PrintArr(arr2)
    PrintArr(arr3)
}

func PrintArr(arr [5]int) {
    // 第二种
    for index, value := range arr {
        fmt.Printf("索引：%d, 值： %dn",index,value)
    }
}

结果是程序在打印 arr3 时抛出了如下异常。

这个就要牵扯出一个概念了，Go 语言中数组是值类型。也就是说[3]int，和[5]int 在 go 中会认为是两个不同的数据类型。

同样地，你在 PrintArr 中改变数组中的值也不会改变原数组的值。

到了这里你肯定觉得 go 的数组太难用了，又要数据类型统一又要长度统一才能传递。确实是这样的，在 go 中我们一般不直接使用数组。而是使用我们今天的主角，切片。

Golang 切片的基本操作

一般而言，Go 语言的切片比数组更加灵活，强大而且方便。数组是按值传递的（即是传递的副本），而切片是引用类型，传递切片的成本非常小，而且是不定长的。

而且数组是定长的，而切片可以调整长度。创建切片的语法如下：

• make([ ]Type, length, capacity)
• make([ ]Type, length)
• [ ]Type{}
• [ ]Type{value1, value2, ..., valueN}

内置函数 make() 用于创建切片、映射和通道。当用于创建一个切片时，它会创建一个隐藏的初始化为零值的数组，然后返回一个引用该隐藏数组的切片。

该隐藏的数组与 Go 语言中的所有数组一样，都是固定长度，如果使用第一种语法创建，那么其长度为切片的容量 capacity ；如果是第二种语法，那么其长度记为切片的长度 length 。一个切片的容量即为隐藏数组的长度，而其长度则为不超过该容量的任意值。另外可以通过内置的函数 append() 来增加切片的容量。

我们来执行一下下面的程序：

package main

import "fmt"

func main() {
    slice := make([]int,0)
    for i := 0 ;i < 10; i++ {
        // 动态的对切片进行扩容
        slice = append(slice, i)
    }
    fmt.Println(slice)

    // 调用PrintArr
    PrintArr(slice)
    // 看看是否切片的第一个元素改变了?
    fmt.Println(slice)
}

func PrintArr(arr []int) {
    arr[0] = 100
    for index, value := range arr {
        fmt.Printf("索引：%d, 值： %dn",index,value)
    }
}

执行结果:

执行之后我们会发现 slice[0] 的值确实被改变了。因为切片是引用传递，也就是直接把切片在内存中的地址传递过去。

这样我们在其他函数中对其进行修改也会影响原来的切片的数据。这样做的好处是传引用因为不用把原数据拷贝一份，所以对系统的开销比较小。

切片的切割

切片最大的特色就是可以灵活的进行切分，比如下面的例子。

package main

import "fmt"

func main() {
    slice := make([]int,0)
    for i := 0 ;i < 10; i++ {
        slice = append(slice, i)
    }
    fmt.Println(slice)
    s2 := slice[2:4]
    fmt.Println(s2)
}

执行结果:

这里的 2 可被称为起始索引，4 可被称为结束索引。那么 s2 的长度就是 4 减去 2，即 2。因此可以说，s2 中的索引从 0 到 1 指向的元素对应的是 slice 及其底层数组中索引从 2 到 3 的那 2 个元素。

到这里我们就可以推出 [n:m] 的意思是取区间 [n,m) 的数据赋值给新的切片。

关于数组与切片两道常见面试题

• Golang 切片的扩容规则。

一旦一个切片无法容纳更多的元素，Go 语言就会想办法扩容。但它并不会改变原来的切片，而是会生成一个容量更大的切片，然后将把原有的元素和新元素一并拷贝到新切片中。在一般的情况下，你可以简单地认为新切片的容量将会是原切片容量的 2 倍。 但是，当原切片的长度大于或等于 1024 时，Go 语言将会以原容量的 1.25 倍作为新容量的基准。因为继续再乘以 2 的话切片容量增加的太快，很容易产生大量的浪费无意义的空间。 不过，如果我们一次追加的元素过多，以至于使新长度比原容量的 2 倍还要大，那么新容量就会以新长度为基准。比如你现在的切片长度为 10，现在一下往里面添加了 30 个元素，那么 Golang 会直接创建一个新的长度为 40 的底层数组，然后把所有的数据拷贝进去。

• Golang 切片的底层数组在什么情况下会改变？

其实这里的典型回答应该是永远不会改变。因为当切片需要扩容时，新的切片诞生的同时也会创建出新的底层数组，它只是把原数组的数据拷贝了进来，并未对其做任何的修改。

一道思考题

现在我们已经学习了如何对数组进行“扩容”，那么你能否使用“扩容”的方式，把原切片进行缩容呢？请尝试写出代码，或查阅相关资料。

......

篇幅有限，暂时发布以上内容。

之后还有“栈与栈的应用”“队列与循环队列”等内容可以学习，感兴趣的朋友可以点击这里，学习之后的内容。