【Go语言基础【15】】数组：固定长度的连续存储结构

零、概述

数组核心语法速查表

适用场景

1. 需要固定长度的数据集合：如存储月份天数、矩阵数据。
2. 性能敏感场景：连续内存结构适合缓存优化，访问速度快于切片。
3. 值语义需求：需要确保数据拷贝时的独立性（如游戏棋盘状态）。

注意事项

1. 越界检查：访问超出索引范围的元素会触发panic，需通过len(arr)判断边界。
2. 大数组性能：拷贝大数组时性能较低，建议使用切片或指针传递。
3. 类型一致性：数组长度和元素类型必须完全匹配才能赋值或比较。

一、数组基础

1、数组的本质：固定长度的连续存储结构

Go语言中的数组是值类型，具有以下核心特性：

• 固定长度：声明时必须指定长度，运行时不可增减（长度是类型的一部分，如[5]int和[6]int是不同类型）。
• 连续内存：元素在内存中连续存放，支持高效的索引访问（时间复杂度O(1)）。
• 类型统一：所有元素类型相同，可存储内置类型（如int、string）或自定义类型（如结构体）。

内存结构示例

arr := [4]int{3, 1, 4, 1} // 长度为4的int数组

• 索引从0开始，每个元素占4字节（int在32位系统占4字节）。
• 内存地址连续，可通过arr[i]直接访问第i个元素。

2、声明与初始化

** 基本声明语法**

var 数组名 [长度]类型 // 未初始化，元素为类型零值

var scores [5]float64 // 长度5的float64数组，默认值全为0
var names [3]string  // 默认值全为空字符串""

 
初始化方式

（1）完整初始化

arr := [长度]类型{值1, 值2, ...} // 显式指定所有元素

primes := [3]int{2, 3, 5} // 长度3，元素为2、3、5

（2）自动推断长度（...）

arr := [...]类型{值1, 值2, ...} // 长度由初始化值个数决定

fruits := [...]string{"apple", "banana", "orange"} // 长度3

（3）指定索引初始化

arr := [长度]类型{索引: 值, 索引: 值, ...} // 仅初始化指定索引的元素

points := [4]int{0: 10, 3: 20} // 索引0→10，索引3→20，其余为0
// 数组为：[10, 0, 0, 20]

3、访问与修改元素

索引访问
语法：数组名[索引]，索引范围[0, 长度-1]，越界会触发运行时panic。

arr := [3]int{1, 2, 3}
fmt.Println(arr[0]) // 输出：1
arr[1] = 4          // 修改索引1的元素为4

指针数组
定义：元素为指针的数组，用于存储多个地址。

var ptrs [2]*int // 长度2的int指针数组
a, b := 10, 20
ptrs[0], ptrs[1] = &a, &b // 存储变量地址
fmt.Println(*ptrs[0]) // 输出：10

二、数组拷贝与传参

1、 值拷贝特性

数组是值类型，赋值或传参时会完整拷贝所有元素（包括指针数组中的指针值，但不拷贝指针指向的数据）。

arr1 := [2]int{1, 2}
arr2 := arr1           // 拷贝arr1的元素到arr2
arr1[0] = 100          // 修改arr1不影响arr2
fmt.Println(arr2[0])   // 输出：1（原拷贝值）

2、指针数组的拷贝

拷贝的是指针值（地址），若多个指针指向同一数据，修改会同步。
示例：

str := "hello"
ptrArr1 := [1]*string{&str}
ptrArr2 := ptrArr1       // 拷贝指针值（均指向str）
*ptrArr1[0] = "world"    // 修改str，ptrArr2同步变化
fmt.Println(*ptrArr2[0]) // 输出：world

3、函数传参（值传递）

传递数组时，函数接收的是原数组的副本，修改副本不影响原始数组。
示例：

func modify(arr [3]int) {
    arr[0] = 100 // 修改副本
}
func main() {
    arr := [3]int{1, 2, 3}
    modify(arr)   // 传递副本
    fmt.Println(arr[0]) // 输出：1（原始数组未改变）
}

三、数组遍历

1. for循环遍历

arr := [3]string{"a", "b", "c"}
for i := 0; i < len(arr); i++ {
    fmt.Printf("索引%d: %s\n", i, arr[i])
}

2. for range遍历

arr := [3]int{10, 20, 30}
for index, value := range arr {
    fmt.Printf("索引%d: 值%d\n", index, value)
}
// 输出：
// 索引0: 值10
// 索引1: 值20
// 索引2: 值30

四、多维数组

1. 二维数组

// 声明：[外层长度][内层长度]类型
matrix := [2][3]int{{1, 2, 3}, {4, 5, 6}} // 2行3列

访问元素：matrix[行索引][列索引]

fmt.Println(matrix[0][2]) // 输出：3（第1行第3列）

2. 三维数组

cube := [2][2][2]int{
    {{1, 2}, {3, 4}},
    {{5, 6}, {7, 8}},
}

五、数组与切片的区别

注意：切片是数组的“视图”，通过arr[:]可将数组转换为切片。