什么是二维数组的内存表示？

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问题内容

在Java中，二维数组是多一维数组。这意味着那些在内存上不连续的一维数组。

相反，在 C 中，二维数组实际上是一维数组，大小为 total_row * total_column 。因为 Go 语言使用了 C 中的许多概念。

所以我的问题是：Go 中二维数组的内存表示看起来像 C 还是 Java？

正确答案

在 Go 中，切片经常被误认为是数组，所以我对两者都进行了回答。

数组

引用规范：数组类型：

数组类型总是一维的 ，但可以组合成多维类型。

你的答案清楚明了。但答案不仅仅是因为数组是 Go 中的值，它们不是像切片那样的描述符（标题）。

看这个简单的例子：

x := [5][5]byte{}
fmt.Println(&x[0][3])
fmt.Println(&x[0][4])
fmt.Println(&x[1][0])

输出（在Go Playground上试试）：

0x10432203
0x10432204
0x10432205

如您所见，为数组分配和使用的内存是连续的：第二行从第一行最后一个元素的地址之后的内存地址开始。

检查数组的大小：

fmt.Println(unsafe.Sizeof([4][6]int{})) // 96
fmt.Println(unsafe.Sizeof([6][4]int{})) // 96

换行换列没关系，大小是一样的。

切片

这同样适用于切片的情况：多维切片是切片的切片。规格：切片类型：

切片是 底层数组 的连续段的描述符，并提供对该数组中元素的编号序列的访问。
...
像数组一样，切片总是一维的，但可以组合起来构造更高维的对象。

切片是描述符，切片标头包含指向底层（支持）数组元素的指针、长度和容量。因此，总切片的数量在内存使用方面很重要。

看这个例子：

x := make([][]byte, 2)
for i := range x {
    x[i] = make([]byte, 1000)
}
fmt.Println(len(x), len(x)*len(x[0]))

y := make([][]byte, 1000)
for i := range y {
    y[i] = make([]byte, 2)
}
fmt.Println(len(y), len(y)*len(y[0]))

输出（在Go Playground上试试）：

2 2000
1000 2000

x和多维切y片总共有 2000 个元素（2000 字节），但只x存储2切片，每个切片都有1000元素，而y存储1000切片，每个切片都有2元素。

这意味着x需要2切片头，而y需要1000切片头（对于元素，+1x和y它们本身）！

切片头表示为reflect.SliceHeader：

type SliceHeader struct {
    Data uintptr
    Len  int
    Cap  int
}

在 32 位架构上，切片头的大小为 12 字节，在 64 位架构上为 24 字节。因此，如果 32 位拱元素x需要 2,000 字节加上内存中的 2x12 字节，即 2,024 字节 ，而元素y需要 2,000 字节加上 1,000*12 即 14,000 字节 。

另请注意，多维切片的元素可能包含不同长度的切片：

对于数组的数组，内部数组在构造上总是相同的长度；但是，对于切片切片（或切片数组），内部长度可能会动态变化。此外，内部切片必须单独初始化。

就像在这个例子中一样：

x := make([][]byte, 2)
x[0] = []byte{1, 2}
x[1] = []byte{1, 2, 3, 4}
fmt.Println(x[0])
fmt.Println(x[1])

输出（在Go Playground上试试）：

[1 2]
[1 2 3 4]

如果您还没有阅读，推荐：Go 博客：数组、切片（和字符串）：“追加”的机制

今天关于《什么是二维数组的内存表示？》的内容介绍就到此结束，如果有什么疑问或者建议，可以在golang学习网公众号下多多回复交流；文中若有不正之处，也希望回复留言以告知！