C++/Golang的数组类型异同

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1. 本文章的必要性

C++的存在像一把瑞士军刀,继承了C语言的设计理念——“充分相信程序员”,几乎将所有的底层细节都暴露在外,程序员可以自由控制。在最近详细学习Golang的过程中,发现Golang中的常用结构的设计理念与C++截然不同,为许多常用的操作都提供了语言设计者所认为的“最佳实践”。本文章仅讨论Golang中数组和切片。

2. Golang数组 和 C++数组(Array)

例子

C++ version

  1. // const常量长度初始化
  2. // 显然非常量无法作为初始化的长度,因为编译器在编译期无法确定要为此数组分配的内存长度
  3. const int len = 10;
  4. int cpp_arr[len];
  5. // 初始化赋值
  6. int cpp_arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};

Golang version

  1. // const常量长度初始化
  2. // 显然非常量无法作为初始化的长度,理由同上
  3. const len := 10
  4. var golang_arr [len]int
  5. // 初始化赋值
  6. golang_arr := [...]int{1, 2, 3, 4, 5}
  7. // Golang额外提供了语法,用于初始化数组为同一元素
  8. // 将golang_arr初始化为具有100个元素-1的数组
  9. golang_arr := [...]int{100:-1}

内存模型

两者一样,都是线性的内存结构。数组的本质,即为编译器在编译期在数据段分配常量长度的内存,再填充上指定的数据。从这方面很容易理解,两者的数组的长度是不容许修改的。

参数传递

Linux进程内存模型

C++ version
C++的数组传参都只能靠指针
但对于指针的移动偏移无任何限制,只能靠程序员手动管理,如果读写越界,可能会破坏堆栈

  1. int passArray(int arr[])
  2. {
  3. // 合法
  4. arr[0] = 0;
  5. // 不合法!可能会破坏进程地址空间中的内存布局
  6. arr[-1000] = 0;
  7. }
  8. int main()
  9. {
  10. int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
  11. passArray(&arr[0]);
  12. return 0;
  13. }

golang version

  1. // 通过改变ptr的指向,将ptr所指的内存置为空
  2. // 原来的内存,GC可通过引用计数探测,将其释放
  3. func passArrayByPointer(ptr *[32]int) {
  4. *ptr = [32]int{}
  5. }
  6. // 无效,只是对拷贝进行了一次赋值
  7. func passArrayByValue(arr [32]int) {
  8. arr = [32]int{}
  9. }
  • Golang对C++传递数组进行了限制和优化,将数组类型作为函数的形参时,必须显式的指定该数组的长度。在编译期,编译器也会对传入数组的长度与声明的长度进行比对,如果不相等则无法编译通过。
  • 和其他高级语言不同(比如Java),语言中内置的类型有的为引用类型(在作为函数参数时直接传递引用),有的为值类型(在作为函数参数时传递一份拷贝),Golang在这方面引入了指针,可以自由控制给函数传递的数组是拷贝,还是指针(这是传参时,与C++最大的不同)

总结

  1. 语法格式不同(废话)
  2. 作为参数传递时,长度Golang有严格的长度检查机制,防止写坏内存
  3. Golang中的数组是值语义,数组名即代表整个数组,而不像C/C++隐含为第一个元素的地址

  1. 内存布局一致
  2. 分配特性一致,即数组长度在编译期即确定,无法改变
ft_authoradmin  ft_create_time2019-05-22 16:51
 ft_update_time2019-05-22 16:52