概述
在使用 Go 开发的时候，数组和切片经常被使用到，这篇文章来简单聊聊吧。
数组array
在 Go 中，有两种方式可以初始化数组
func main() {
userId := [3]int{1, 2, 3}
userName := [...]string{"wqq", "curry", "joke"}
}
一种是显式的定义数组的大小，另一种通过 [...] 声明数组，Go 会在编译期间推导出数组的大小。
既然使用了数组，少不了遍历，在 Go 中遍历数组一般也就两种方式。
func main() {
userIds := [3]int{1, 2, 3}
names := [...]string{"wqq", "curry", "joke"}
for i := 0; i < len(names); i++ {
fmt.Printf("user id is:%v,user name is:%v\n", userIds[i], names[i])
}
for index, item := range names {
fmt.Printf("user id is:%v,user name is:%v\n", userIds[index], item)
}
}第一种就是你所认知的 for 循环。第二种可以使用 for/range 表达式，该表达式返回两个值，第一个值是索引，第二个值对应此索引的元素值。range 不单单能遍历数组，还能遍历 slice、map、channel 等集合结构。当然这些不在这篇文章的讨论范围内。
切片slice
切片本质上是动态数组，它的底层包含了对数组的引用。切片的长度是动态的，可以随意的对其进行 append 操作，在使用的过程中，如果容量不足，会自动进行扩容操作。我们可以从源码看看 slice 的结构。源码位于 src/runtime/slice.go ，更多底层知识可以自行查看源码。
type slice struct {
array unsafe.Pointer // 底层数组的指针位置
len int // 切片当前长度
cap int //容量，当容量不够时，会触发动态扩容的机制
}
同理，初始化 slice 的方式也是多样的。
- 使用 make 关键字
- 和数组一样，使用字面量初始化
- 通过下标的方式获取数组或者切片的一部分，生成 slice
func main() {
// 字面量初始化
userIds1 := []int{1, 2, 3}
// make初始化slice的长度为5，容量为10
userIds2 := make([]int, 5，10)
// 通过下标的方式获取数组的一部分作为alice
userArray := [5]string{"curry", "wqq", "lisa", "tony", "james"}
// 获取从索引下标0开始，到下标3(不包括3)
user := userArray[0:3]
fmt.Printf("userIds1:%v,userIds2:%v,userSlice:%v\n", userIds1, userIds2, user)
}
这里就拿 make 初始化切片进行说明。
注:图片来源 《Go编程专家》
这段初始化操作表示 slice 的长度是 5，容量是 10，array 字段存储的是引用数组的指针位置。因为长度是 5，我们可以使用下标 0-4 来操作此 slice。同时容量是 10，所以后续向 slice 添加新数据暂时不需要重新分配新内存。
那数组和切片有什么关联呢？
我们看看通过下标的方式获取数组数据，初始化切片的一种形式。
func main() {
userArray := [4]string{"curry", "wqq", "lisa", "tony"}
// 获取从索引下标0开始，到下标3(不包括3)
userSlice := userArray[0:3]
userSlice[0] = "zhangsan"
fmt.Printf("userArray:%v,userSlice:%v\n", userArray, userSlice)
}
我们用数组创建了 userSlice 的切片，此时 userSlice 将和 userArray 共用一部分内存。因此在修改 userSlice 索引 0 处的值时，操作的是同一块数组内存地址，从结果中可以看出生效了。
然后我们开始往 userSlice 切片添加元素。
func main() {
userArray := [4]string{"curry", "wqq", "lisa", "tony"}
// 获取从索引下标0开始，到下标3(不包括3)
userSlice := userArray[0:3]
userSlice[0] = "zhangsan"
fmt.Printf("userArray:%v,userSlice:%v\n", userArray, userSlice)
userSlice = append(userSlice, "test1")
fmt.Printf("userArray:%v,userSlice:%v\n", userArray, userSlice)
}查看输出结果：
可以看到，再向 userSlice 增加一个元素后，打印结果，数组和切片值一样，操作之后 userSlice 的 len 是 4，数组的长度也是 4。操作 append 后 userSlice 底层数组和 userArray 指向的还是同一个内存地址，并不需要发生扩容。
这时候，userSlice 所引用的底层数组已经满了(底层数组的长度是4)，我们继续向 userSlice 增加元素。
func main() {
userArray := [4]string{"curry", "wqq", "lisa", "tony"}
// 获取从索引下标0开始，到下标3(不包括3)
userSlice := userArray[0:3]
userSlice[0] = "zhangsan"
fmt.Printf("userArray:%v,userSlice:%v\n", userArray, userSlice)
userSlice = append(userSlice, "test1")
fmt.Printf("userArray:%v,userSlice:%v\n", userArray, userSlice)
userSlice = append(userSlice, "test2")
fmt.Printf("userArray:%v,user:%v\n", userArray, userSlice)
}查看输出结果：
可以看到，userArray 的元素未变，因为这时候 userSlice 切片的长度已经大于原指向的数组的长度了， userSlice 发生了扩容。
我们可以做个实验测试一下，我们修改数组 userArray 范围内的 userSlice 元素的值，查看数组的数据是否会跟着改变。
func main() {
userArray := [4]string{"curry", "wqq", "lisa", "tony"}
// 获取从索引下标0开始，到下标3(不包括3)
userSlice := userArray[0:3]
userSlice[0] = "zhangsan"
fmt.Printf("userArray:%v,userSlice:%v\n", userArray, userSlice)
userSlice = append(userSlice, "test1")
fmt.Printf("userArray:%v,userSlice:%v\n", userArray, userSlice)
userSlice = append(userSlice, "test2")
fmt.Printf("userArray:%v,userSlice:%v\n", userArray, userSlice)
// 改变索引0处的值
userSlice[0] = "only one"
fmt.Printf("userArray:%v,userSlice:%v\n", userArray, userSlice)
}
最后一行已经说明了一切。此时的 userSlice 发生了扩容，不再和 userArray 共用原数组空间了。因此对 userSlice 的改动不会影响到 userArray。
关于扩容
前面提到在向切片添加新元素时如果此时切片的容量不足，会自动发生扩容。所谓扩容，也就是为当前切片生成新的一块内存空间，然后根据一定规则，将原切片的元素全部拷贝到新的地址。扩容的规则在 src/runtime/slice.go 里的 growslice 方法。
这里截取了此方法中关于扩容规则的代码。
- 如果期望的新容量 (cap) 大于当前容量的两倍，那么就直接使用期望的容量
- 如果当前切片的长度 (len) 小于 1024，那么把当前容量翻倍
- 如果当前切片的长度(len) 大于等于 1024，那么每次把当前容量增加 1/4，直到新容量值大于期望的的容量。
其实要写下去还有很多东西，比如，sliceCopy、底层编译逻辑......，有些东西我也没看过，学习的最好方式还是自己动手然后输出。
参考资料：