数组、切片与 map

这一课你将能做到

1. 说清数组与切片的本质区别，画出切片「指针 + len + cap」的底层结构
2. 用 make / append / 切片表达式 / copy 熟练操作切片，并能解释 append 的扩容行为
3. 用 map 完成增删改查与 comma-ok 判断，说出哪些类型可以当 map 的 key

为什么要学

Go 日常开发 90% 的数据容器就是切片（slice）和 map。数组反而很少直接用——它只是切片的地基。这两样东西的底层机制是 Go 面试的固定题库：切片怎么扩容、两个切片为什么会被牵连修改、map 为什么遍历无序、map 并发读写会怎样。这一课把这些一次讲透，后面写并发、写服务才不会踩雷。

先建立图像

切片不是数组，它是一个「三件套」结构体，指向一块底层数组：

s := []int{10, 20, 30}   （cap 为 3）

slice header（切片头）
┌──────────┬─────┬──────┐
│ 指针 ptr │ len │ cap  │
└────┬─────┴─────┴──────┘
     │ 指向
     ▼
底层数组  ┌────┬────┬────┐
         │ 10 │ 20 │ 30 │
         └────┴────┴────┘
          ◀—— len=3 ——▶

• len：窗口里能看到几个元素（len(s)）
• cap：从切片起点开始，底层数组总共能容纳几个元素（cap(s)）
• append：空间够就在底层数组后面写；不够就换一块更大的数组，指针指向新地址

理解了这张图，本课一半的坑就自动解开了。

跟着做

步骤 1：数组——值类型，很少直接用

package main

import "fmt"

func main() {
	a := [3]int{1, 2, 3}   // 长度是类型的一部分：[3]int ≠ [4]int
	b := a                 // 整块拷贝！数组是值类型
	b[0] = 100

	fmt.Println(a) // [1 2 3]，a 没变
	fmt.Println(b) // [100 2 3]

	// 数组长度也可以由编译器数出来
	c := [...]string{"x", "y", "z"}
	fmt.Println(len(c)) // 3
}

因为赋值/传参会整块拷贝，加上长度写死，实际工程里数组主要作为切片的底层存在。

步骤 2：切片的两种创建方式

package main

import "fmt"

func main() {
	// 方式一：字面量，最常用
	s := []int{1, 2, 3} // 注意 [] 里没有数字，就是切片

	// 方式二：make，预先指定长度和容量
	nums := make([]int, 3)      // len=3, cap=3，元素是零值 [0 0 0]
	buf := make([]int, 0, 8)    // len=0, cap=8，空切片但已预留空间

	fmt.Println(s, len(s), cap(s))
	fmt.Println(nums, len(nums), cap(nums))
	fmt.Println(buf, len(buf), cap(buf))

	nums[0] = 9 // len=3 的切片可以直接按下标赋值
	fmt.Println(nums)
}

已知大概数量时用 make([]T, 0, n) 预分配，能避免多次扩容拷贝，这是性能优化的常识。

步骤 3：append 与扩容

package main

import "fmt"

func main() {
	s := make([]int, 0, 3)
	fmt.Printf("初始: len=%d cap=%d\n", len(s), cap(s))

	for i := 1; i <= 6; i++ {
		s = append(s, i) // 必须接收返回值！
		fmt.Printf("append %d 后: len=%d cap=%d 底层地址=%p\n",
			i, len(s), cap(s), s)
	}
}