Go语言中三种容器类型的数据结构

基本概念

在 Go 语言中，有三种主要的容器类型用于存储和操作集合数据：数组（Array）、切片（Slice） 和 映射（Map）。以下是它们的详细说明和对比：

1. 数组（Array）

定义：
数组是具有 固定长度 的容器，存储相同类型的元素。长度在声明时确定，不可变。

特点：

• 值类型：赋值或传参时会复制整个数组。
• 内存连续分配，访问速度快。

声明与初始化：

// 声明长度为3的整型数组，默认初始化为零值
var arr1 [3]int

// 声明并初始化
arr2 := [3]int{1, 2, 3}

// 自动推断长度
arr3 := [...]int{4, 5, 6}

使用场景：
适合需要固定大小且对内存敏感的场合（如底层算法优化），但日常开发中较少直接使用。

2. 切片（Slice）

定义：
切片是基于数组的 动态长度 抽象，提供更灵活的容器。切片本身是引用类型，底层指向一个数组。

特点：

• 动态扩容：长度可动态增长（通过 append 函数）。
• 引用语义：赋值或传参时传递指针，多个切片可能共享底层数组。

声明与初始化：

// 直接声明切片（nil切片）
var s1 []int

// 通过数组创建切片
arr := [5]int{1, 2, 3, 4, 5}
s2 := arr[1:3] // 包含元素 [2, 3]

// 使用 make 创建切片
s3 := make([]int, 3, 5) // 长度3，容量5

// 直接初始化
s4 := []int{1, 2, 3}

常用操作：

  s := []int{1, 2}
  s = append(s, 3)      // 追加元素 → [1, 2, 3]
  sub := s[1:]          // 截取子切片 → [2, 3]

使用场景：
绝大多数集合操作的默认选择（如动态列表、数据流处理）。

3. 映射（Map）

定义：
映射是 键值对（Key-Value） 的无序集合，通过哈希表实现，键必须可哈希（如 int、string）。

特点：

• 动态扩容：自动增长以容纳更多键值对。
• 引用语义：赋值或传参时传递指针。
• 键唯一，值可重复。

声明与初始化：

  // 声明一个映射（nil映射，不可直接使用）
  var m1 map[string]int

  // 使用 make 初始化
  m2 := make(map[string]int)

  // 直接初始化
  m3 := map[string]int{
      "Alice": 25,
      "Bob":   30,
  }

常用操作：

  m := map[string]int{}
  m["Charlie"] = 28    // 添加或修改键值对
  age, ok := m["Bob"]  // 检查键是否存在（ok为bool）
  delete(m, "Alice")   // 删除键

使用场景：
快速查找、去重计数、配置管理等需要键值关联的场景。

对比总结

注意事项

1. 切片共享底层数组：
   多个切片可能共享同一底层数组，修改一个切片可能影响其他切片。

   arr := [3]int{1, 2, 3}
   s1 := arr[:]  // s1 = [1,2,3]
   s2 := s1[1:]  // s2 = [2,3]
   s2[0] = 100   // s1变为 [1,100,3]

2. 映射的无序性：
   遍历映射时，键值对的顺序不固定（Go 1.12+ 在扩容时随机化遍历顺序）。

3. 并发安全：
   切片和映射在并发读写时需加锁（或使用 sync.Map）。