Golang Go语言中为什么数组(array)被设计成值,而不跟C/C++或Java一样,设计为一个引用?

发布于 1周前 作者 caililin 来自 Go语言

Golang Go语言中为什么数组(array)被设计成值,而不跟C/C++或Java一样,设计为一个引用?
最近在入门学习 Go 中的 array 和 slice,能初步理解两者的区别,但是总是差一点意思,为什么数组要设计为值?为什么 Go 不能像 Java 等其他语言一样没有 slice,slice 究竟有多大的威力?

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slice 彻底突破了 array 的概念

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建议用 ArrayList 和 slice 进行比较,底层都是 array 。

C 的 array 就是值啊

slice 可变长,数组日常使用起来肯定不方便

array 固定长度,一旦初始化分配好,就固定占用那么多内存空间,是连续的,不能缩短不能加长。
slice 帮你实现了动态伸缩数组的需求。其他语言肯定也有类似的结构。

建议在 Go 里面不要使用「引用」这个词,把自己搞晕了。任何地方都是传值。

array 是底层设计,Go 也一直在暗示“不要用 Array”。所有你需要所谓引用的地方,都应该用切片。

c/c++的数组是值类型

slice 和 map 的底层都是 array map 的底层实现是桶+array

slice 就是其他语言的 vector,连续内存,智能动态伸缩,牺牲一点点微不足道的性能和内存占用。

go 语言的 slice 和 array 有心智包袱,容易让人混乱

因为没有泛型…

我看有的网课讲传地址的速度更快一些

因为 slice 不是 array

python list:

a = [1,2,3]
b = a[:]
b[0] = 0
print(a) # [1,2,3]
print(b) # [0,2,3]

go slice:
a := []int{1,2,3}
b := a[:]
b[0] = 0
fmt.Println(a) // [0, 2, 3]

这就是区别了

我来个 C#的

var a = new[] { 1, 2, 3 };
var b = a[…];
b[0] = 0;
Console.WriteLine(a); // [1,2,3]
Console.WriteLine(b); // [0,2,3]

slice 就是引用的,尽量用 slice

这个怎么理解,很多文章都说是&取地址 *取值

#18 &取地址 这个描述没问题。取出来之后你赋值过去的就是一个指针类型的值,传参本质上是传递「指针值」,理解清楚了指针的概念这些就都简单了。

slice 经常被说成「引用类型」是因为它本质上是这样的 struct:
type slice struct {
array unsafe.Pointer
len int
cap int
}

传递 slice 等同于传递这样的一个 struct 值,只是值里面有一个指向底层 array 的指针,所以真正存放内容的 array 部分没有被 copy 。如果直接传一个 array 值,里面存放的内容是会被 copy 一次的。

go 全是值类型

#13 值的体积比较大时,的确传指针会快一些,具体看场景。小值传指针可能会加重 GC 负担。
传参用 value 还是 pointer,官方有建议的做法: https://github.com/golang/go/wiki/CodeReviewComments#receiver-type

主要是因为 Go 有指针。

没有指针的语言才需要弄出一个什么引用的概念,有指针就不需要引用这个概念了呀。

Go 语言只有值传递,channel,slice,map 是引用类型,其余是值类型。
传值类型拷贝内存,传引用类型拷贝指针。

巧了我今天刚开始看 Go,碰巧也看到这里了

主要需要考虑的是栈上分配还是堆上分配吧,array 在栈上,slice 在堆上

slice 和 ArrayList 等价,底层都是数组,在数组超出长度的时候创建新的数组把原来的复制过去

前面没解释清楚,我这里详细说一下
array 和 slice 是两个完全不一样的东西,slice 的底层实现类似 ArrayList,是用到了 array 数组的拷贝,扩容生成一个新数组
另外,如果理解了这道经典题的输出的迷惑行为,就大概知道 slice 是什么了
func main() {
s := []int{5}
fmt.Println(cap(s)) //1

s = append(s, 7)
fmt.Println(cap(s)) //2

s = append(s, 9)
fmt.Println(cap(s)) //4

x := append(s, 11)
y := append(s, 12)

fmt.Println(s, x, y) //[5 7 9] [5 7 9 12] [5 7 9 12]
}
x,y 都指向同一个 slice,ops,引用类型
这里和引用类型和值类型没啥关系,和指针也没啥关系,数组本来就应该是值类型的,而 slice 又和数组长得一模一样
至于 slice 为什么和数组用一套语法,就在于 golang 语言没法像 java 那样写出 ArrayList<String>这样来约束类型了,不知道是谁的主意,直接在语法层面解决了这一问题,关键是还和数组用同一套,就是因为没有泛型写不出一个 ArrayList 的类出来,同理还有 map
于是就有一堆这样的迷惑行为产生了,(后面引战话我删了,逃

还是不太懂




引用类型、值类型 和 引用传递、值传递是完全不同的两个概念,go 只有值传递,但是既有值类型也有引用类型。



interface 、function 、point 也是引用类型。甚至 string 在实现上也是也是引用类型。

go 有指针,实在没必要所有类型都是引用。
想要引用,无非 type 加个*。指针这个大杀器已经给你,就看你怎么玩了。

Go 语言就是这么设计的. 只能熟悉它的惯用法.

一般情况下
arr := [LEN]int{}
这里 arr 表示一个数组,值类型

用 arr2 := arr
这复制了一个数组,相当于重新分配一个相同大小的空间,然后把每个数拷贝进去


如果用
arr := &[LEN]int{}
这个地方就是一个指向数组的指针.

arr2:=arr
复制一个指针, arr2 和 arr 指向同一个地址.

然后有点诡异的地方来了.
这里你可以用 arr[0]=2, 等同于 (*arr)[0]=2.
我是不太喜欢前面的写法的. 容易让人以为 arr 是一个数组而不是一个指针.
相反在 c/c++里就没有这种困惑了. 因为在 c/c++里数组本质就是一个指针.
在 c#里面也比较好理解,数组是一个引用.

关于 Slice 相反是比较容易理解的. 因为 Slice 始终是一个引用.
相比于 c/c++就是 vector.
相比于 c#就是 ArrayList. 或者一个缺少功能的数组.

Java 和 c#应该差不多.

如果用数组作为参数,则建议始终传递指针.
读别人代码时不理解的地方写两行代码测试一下即可.

因为 rob pike 是个只会写 c 的民科

golang 里的 slice 是引用,还是有选择空间的。

然后 std::array 是值语义,一看你就没好好看 c++。

你平时是否能用到 std::array,和 std::vector 相比如何?

golang 也是一样的道理,只不过换了个名字。

a 和 b 都是一个类型,而且 python 中又不止一个数组实现,你随便换个扁平序列,比如 np.array,就是第二种了。

Go 在设计的时候感觉就有问题,重复应用关键字,就为了省几个关键字…
结果一个关键字在不同场景有不同的实现,导致看起来很迷
大道至简…
而且 Go 目标就一个更容易开发的 C,有的其他语言做的好的优点也不采纳.所以其他语言转过来的会觉得很奇怪
至于 slice 和 array 的问题,在 Java 里就是 ArrayList 和 type[]的区别…
除了特殊场景(定长),绝大部分人用 ArrayList…

为什么 Go 不直接将 array 设计为引用类型,而是值类型呢?然后再设计一个类似 ArrayList 的类来实现动态伸缩列表



只能说它就是这样设计的. 掌握惯用法就行了.
我个人比较喜欢 c/c++的那种方法,数组就是指针,蛮好理解.

明白了,多谢老哥

在Golang(Go语言)的设计哲学中,数组被设计为值类型而非引用类型,这是基于其简洁性、安全性和性能等多方面的考虑。

首先,Go语言的设计强调代码的简洁和直观性。将数组设计为值类型,使得数组在赋值和传递时更加直观,开发者可以很容易地理解数组内容的复制行为,而无需引入复杂的引用和指针概念。

其次,安全性是Go语言设计的重要原则之一。将数组设计为值类型可以避免潜在的指针操作错误,减少内存泄漏和悬挂指针等问题的发生。这有助于开发者编写更加健壮和可靠的代码。

此外,性能也是Go语言考虑的重要因素。虽然值传递会增加一定的内存开销,但在现代计算机中,这种开销通常是可以接受的。同时,值传递还可以避免不必要的指针解引用操作,从而提高代码的执行效率。

与C/C++或Java等语言相比,Go语言在数组设计上采用了不同的策略。这些语言将数组设计为引用类型或提供指针操作,以支持更加灵活和高效的内存管理。然而,Go语言通过其独特的内存模型和垃圾回收机制,实现了对内存的有效管理,从而无需通过引用类型来优化内存使用。

综上所述,Go语言将数组设计为值类型是基于其设计哲学和多方面考虑的权衡结果。这种设计使得Go语言在简洁性、安全性和性能等方面都表现出色。

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