7.1 声明和初始化
7.1.1 概念
数组是具有相同 唯一类型 的一组已编号且长度固定的数据项序列（这是一种同构的数据结构）；这种类型可以是任意的原始类型例如整型、字符串或者自定义类型。数组长度必须是一个常量表达式，并且必须是一个非负整数。数组长度也是数组类型的一部分，所以 [5]int 和 [10]int 是属于不同类型的。数组的编译时值初始化是按照数组顺序完成的（如下）。
数组元素可以通过 索引（位置）来读取（或者修改），索引从 0 开始，第一个元素索引为 0，第二个索引为 1，以此类推（数组以 0 开始在所有类 C 语言中是相似的）。元素的数目（也称为长度或者数组大小）必须是固定的并且在声明该数组时就给出（编译时需要知道数组长度以便分配内存）；数组长度最大为 2GB。
声明的格式是：
var identifier [len]type
例如：
var arr1 [5]int
在内存中的结构是：
每个元素是一个整型值，当声明数组时所有的元素都会被自动初始化为默认值 0。
arr1 的长度是 5，索引范围从 0 到 len(arr1)-1。
第一个元素是 arr1[0]，第三个元素是 arr1[2]；总体来说索引 i 代表的元素是 arr1[i]，最后一个元素是 arr1[len(arr1)-1]。
对索引项为 i 的数组元素赋值可以这么操作：arr[i] = value，所以数组是 可变的。
只有有效的索引可以被使用，当使用等于或者大于 len(arr1) 的索引时：如果编译器可以检测到，会给出索引超限的提示信息；如果检测不到的话编译会通过而运行时会 panic():（参考第 13 章）
runtime error: index out of range
由于索引的存在，遍历数组的方法自然就是使用 for 结构：
- 通过
for初始化数组项 - 通过
for打印数组元素 - 通过
for依次处理元素
示例 7.1 for_arrays.go
package main
import "fmt"
func main() {
var arr1 [5]int
for i:=0; i < len(arr1); i++ {
arr1[i] = i * 2
}
for i:=0; i < len(arr1); i++ {
fmt.Printf("Array at index %d is %d\n", i, arr1[i])
}
}
输出结果：
Array at index 0 is 0
Array at index 1 is 2
Array at index 2 is 4
Array at index 3 is 6
Array at index 4 is 8
for 循环中的条件非常重要：i < len(arr1)，如果写成 i <= len(arr1) 的话会产生越界错误。
IDIOM:
for i:=0; i < len(arr1); i++｛
arr1[i] = ...
}
也可以使用 for-range 的生成方式：
IDIOM:
for i,_:= range arr1 {
...
}
在这里 i 也是数组的索引。当然这两种 for 结构对于切片（slices）（参考 第 7 章）来说也同样适用。
问题 7.1 下面代码段的输出是什么？
a := [...]string{"a", "b", "c", "d"}
for i := range a {
fmt.Println("Array item", i, "is", a[i])
}
Go 语言中的数组是一种 值类型（不像 C/C++ 中是指向首元素的指针），所以可以通过 new() 来创建： var arr1 = new([5]int)。
那么这种方式和 var arr2 [5]int 的区别是什么呢？arr1 的类型是 *[5]int，而 arr2 的类型是 [5]int。
这样的结果就是当把一个数组赋值给另一个时，需要再做一次数组内存的拷贝操作。例如：
arr2 := *arr1
arr2[2] = 100
这样两个数组就有了不同的值，在赋值后修改 arr2 不会对 arr1 生效。
所以在函数中数组作为参数传入时，如 func1(arr2)，会产生一次数组拷贝，func1() 方法不会修改原始的数组 arr2。
如果你想修改原数组，那么 arr2 必须通过 & 操作符以引用方式传过来，例如 func1(&arr2)，下面是一个例子：
示例 7.2 pointer_array.go:
package main
import "fmt"
func f(a [3]int) { fmt.Println(a) }
func fp(a *[3]int) { fmt.Println(a) }
func main() {
var ar [3]int
f(ar) // passes a copy of ar
fp(&ar) // passes a pointer to ar
}
输出结果：
[0 0 0]
&[0 0 0]
另一种方法就是生成数组切片并将其传递给函数（详见第 7.1.4 节）。
练习
练习7.1：array_value.go:
证明当数组赋值时，发生了数组内存拷贝。
练习7.2：for_array.go:
写一个循环并用下标给数组赋值（从 0 到 15）并且将数组打印在屏幕上。
练习7.3：fibonacci_array.go:
在第 6.6 节 我们看到了一个递归计算 Fibonacci 数值的方法。但是通过数组我们可以更快的计算出 Fibonacci 数。完成该方法并打印出前 50 个 Fibonacci 数字。
7.1.2 数组常量
如果数组值已经提前知道了，那么可以通过 数组常量 的方法来初始化数组，而不用依次使用 []= 方法（所有的组成元素都有相同的常量语法）。
示例 7.3 array_literals.go
package main
import "fmt"
func main() {
// var arrAge = [5]int{18, 20, 15, 22, 16}
// var arrLazy = [...]int{5, 6, 7, 8, 22}
// var arrLazy = []int{5, 6, 7, 8, 22} //注：初始化得到的实际上是切片slice
var arrKeyValue = [5]string{3: "Chris", 4: "Ron"}
// var arrKeyValue = []string{3: "Chris", 4: "Ron"} //注：初始化得到的实际上是切片slice
for i:=0; i < len(arrKeyValue); i++ {
fmt.Printf("Person at %d is %s\n", i, arrKeyValue[i])
}
}
第一种变化：
var arrAge = [5]int{18, 20, 15, 22, 16}
注意 [5]int 可以从左边起开始忽略：[10]int {1, 2, 3} :这是一个有 10 个元素的数组，除了前三个元素外其他元素都为 0。
第二种变化：
var arrLazy = [...]int{5, 6, 7, 8, 22}
... 同样可以忽略，从技术上说它们其实变成了切片。
第三种变化：key: value 语法
var arrKeyValue = [5]string{3: "Chris", 4: "Ron"}
只有索引 3 和 4 被赋予实际的值，其他元素都被设置为空的字符串，所以输出结果为：
Person at 0 is
Person at 1 is
Person at 2 is
Person at 3 is Chris
Person at 4 is Ron
在这里数组长度同样可以写成 ...。
你可以取任意数组常量的地址来作为指向新实例的指针。
示例 7.4 pointer_array2.go
package main
import "fmt"
func fp(a *[3]int) { fmt.Println(a) }
func main() {
for i := 0; i < 3; i++ {
fp(&[3]int{i, i * i, i * i * i})
}
}
输出结果：
&[0 0 0]
&[1 1 1]
&[2 4 8]
几何点（或者数学向量）是一个使用数组的经典例子。为了简化代码通常使用一个别名：
type Vector3D [3]float32
var vec Vector3D
7.1.3 多维数组
数组通常是一维的，但是可以用来组装成多维数组，例如：[3][5]int，[2][2][2]float64。
内部数组总是长度相同的。Go 语言的多维数组是矩形式的（唯一的例外是切片的数组，参见第 7.2.5 节。
示例 7.5 multidim_array.go
package main
const (
WIDTH = 1920
HEIGHT = 1080
)
type pixel int
var screen [WIDTH][HEIGHT]pixel
func main() {
for y := 0; y < HEIGHT; y++ {
for x := 0; x < WIDTH; x++ {
screen[x][y] = 0
}
}
}
7.1.4 将数组传递给函数
把一个大数组传递给函数会消耗很多内存。有两种方法可以避免这种情况：
- 传递数组的指针
- 使用数组的切片
接下来的例子阐明了第一种方法：
示例 7.6 array_sum.go
package main
import "fmt"
func main() {
array := [3]float64{7.0, 8.5, 9.1}
x := Sum(&array) // Note the explicit address-of operator
// to pass a pointer to the array
fmt.Printf("The sum of the array is: %f", x)
}
func Sum(a *[3]float64) (sum float64) {
for _, v := range a { // derefencing *a to get back to the array is not necessary!
sum += v
}
return
}
输出结果：
The sum of the array is: 24.600000
但这在 Go 中并不常用，通常使用切片（参考 第 7.2 节）。