Array in Golang: lunghezza fissa, semantica per valore e slice

Dichiarare un array

Un tipo array si scrive [N]T: una lunghezza, poi un tipo di elemento. La lunghezza è fissata in fase di compilazione e fa parte del tipo.

package main

import "fmt"

func main() {
	var scores [5]int // five zeros
	scores[0] = 90
	scores[4] = 75
	fmt.Println(scores, len(scores))

	days := [3]string{"Mon", "Tue", "Wed"}
	fmt.Println(days[1])

	primes := [...]int{2, 3, 5, 7, 11} // compiler counts: [5]int
	fmt.Printf("%T %v\n", primes, primes)

	// Index keys: unset positions get the zero value.
	sparse := [5]string{1: "b", 3: "d"}
	fmt.Printf("%q\n", sparse)
}

Output:

[90 0 0 0 75] 5
Tue
[5]int [2 3 5 7 11]
["" "b" "" "d" ""]

Un array è sempre inizializzato del tutto. Gli elementi che non imposti contengono il valore zero del tipo dell'elemento: 0, "", false, nil.

Indici e limiti

Gli indici vanno da 0 a len(a)-1. Un indice costante fuori intervallo è un errore di compilazione. Un indice variabile fuori intervallo provoca un panic in fase di esecuzione.

var a [3]int
a[5] = 1 // compile error: invalid argument: index 5 out of bounds [0:3]

i := 5
a[i] = 1 // panic: runtime error: index out of range [5] with length 3

Scorrere un array

for i, v := range a visita ogni elemento in ordine. v è una copia dell'elemento, quindi assegnare un valore a v non modifica l'array. Scrivi invece tramite l'indice.

package main

import "fmt"

func main() {
	temps := [4]float64{21.5, 23.0, 19.8, 25.1}

	sum := 0.0
	for _, t := range temps {
		sum += t
	}
	fmt.Printf("average: %.2f\n", sum/float64(len(temps)))

	for i := range temps {
		temps[i] += 1 // modifies the array
	}
	fmt.Println(temps)
}

C'è un'altra sottigliezza tipica degli array: range su un valore array valuta subito una copia dell'array. Se il corpo del ciclo modifica gli elementi successivi, v mostra ancora i vecchi valori. Fare il range su &a o su a[:] evita la copia.

Gli array sono valori

Questa è la differenza principale rispetto agli array di C, Java o JavaScript. Assegnare un array copia ogni elemento. Anche passare un array a una funzione lo copia.

package main

import "fmt"

func reset(a [3]int) {
	a[0] = 0 // changes the function's copy
}

func resetPtr(a *[3]int) {
	a[0] = 0 // changes the caller's array
}

func main() {
	a := [3]int{1, 2, 3}
	b := a // full copy
	b[0] = 99
	fmt.Println(a, b)

	reset(a)
	fmt.Println(a)

	resetPtr(&a)
	fmt.Println(a)
}

Output:

[1 2 3] [99 2 3]
[1 2 3]
[0 2 3]

La copia costa poco per gli array piccoli e molto per quelli grandi: passare un [1_000_000]int per valore copia otto megabyte. Passa un puntatore (*[N]T) o uno slice (a[:]) quando l'array è grande o quando la funzione deve modificarlo. Per accedere a un indice tramite un puntatore ad array non serve un * esplicito: a[0] funziona su un *[3]int.

Confrontare gli array e usarli come chiavi di una mappa

Gli array di elementi confrontabili supportano == e !=. Due array sono uguali quando ogni elemento è uguale. Questo li rende anche chiavi valide per una mappa, cosa che gli slice non sono.

package main

import "fmt"

func main() {
	x := [3]int{1, 2, 3}
	y := [3]int{1, 2, 3}
	fmt.Println(x == y)

	// A grid position as a map key.
	type pos [2]int
	visited := map[pos]bool{}
	visited[pos{0, 0}] = true
	visited[pos{2, 1}] = true
	fmt.Println(visited[pos{2, 1}], visited[pos{1, 1}])
}

Gli array di lunghezze diverse sono tipi diversi e non si possono proprio confrontare: [3]int{} == [4]int{} non compila (mismatched types [3]int and [4]int).

Array multidimensionali

Un array di array ti dà una griglia fissa. L'intera griglia è un unico blocco di memoria contiguo.

package main

import "fmt"

func main() {
	var board [3][3]rune
	for r := range board {
		for c := range board[r] {
			board[r][c] = '.'
		}
	}
	board[1][1] = 'X'
	board[0][2] = 'O'

	for _, row := range board {
		fmt.Println(string(row[:]))
	}
}

row[:] trasforma la riga [3]rune in uno slice []rune, che string() accetta.

Array e slice a confronto

In pratica incontrerai gli array soprattutto in pochi punti: sha256.Sum256 restituisce un [32]byte, nelle tabelle di lookup la cui dimensione non cambia mai e come memoria sottostante di uno slice. Fare lo slicing di un array con a[:] o a[1:3] crea uno slice che ne condivide la memoria; la pagina sugli slice spiega cosa comporta questa condivisione.

Convertire tra array e slice

package main

import "fmt"

func main() {
	arr := [4]int{1, 2, 3, 4}
	s := arr[:] // slice view: shares memory with arr
	s[0] = 100
	fmt.Println(arr)

	nums := []int{7, 8, 9}
	a := [3]int(nums) // Go 1.20: slice to array, copies
	nums[0] = 0
	fmt.Println(a, nums)

	p := (*[3]int)(nums) // Go 1.17: array pointer, shares memory
	p[1] = 0
	fmt.Println(nums)
}

Convertire uno slice in un array (Go 1.20) o in un puntatore ad array (Go 1.17) provoca un panic se lo slice è più corto della lunghezza dell'array: panic: runtime error: cannot convert slice with length 2 to array or pointer to array with length 3.

Errori comuni

• Aspettarsi che una funzione modifichi un array passato come argomento. Riceve una copia. Passa *[N]T o uno slice.
• Usare un array dove serve uno slice. []int{1, 2} è uno slice, [2]int{1, 2} è un array. Una funzione che accetta []int non accetta un [2]int; passa a[:].
• Array grandi in un ciclo range. for _, v := range bigArray prima copia l'intero array. Fai il range su &bigArray o su uno slice.