Slices, Maps, Structs und geteilter Speicher

Kapitel 3

Themen: Arrays, Slices, Maps, Structs.

Arrays

In Go ist die Größe Teil des Typs. [3]int und [4]int sind verschiedene Typen. Eine Funktion, die [3]int akzeptiert, akzeptiert kein [4]int.

var x [3]int
var y [4]int
x = y // Compile-Fehler

Arrays werden im Alltag selten direkt verwendet. Sie dienen als Backing-Storage für Slices.

Slices

Slices werden ohne Größe im Typ deklariert.

x := []int{10, 20, 30}

Drei interne Werte: Länge, Kapazität, Pointer auf das Backing-Array.

append gibt ein neues Slice zurück

var x []int
x = append(x, 10)

Das Ergebnis muss zugewiesen werden. Go ist call-by-value: append bekommt eine Kopie des Slice-Headers, hängt an und gibt die neue Version zurück.

Länge gegen Kapazität

Länge ist die Anzahl belegter Elemente. Kapazität ist die Größe des reservierten Backing-Arrays.

x := make([]int, 0, 10) // Länge 0, Kapazität 10
x = append(x, 1, 2, 3)  // Länge 3, Kapazität 10

Geht ein append über die Kapazität hinaus, alloziert Go ein neues, größeres Backing-Array und kopiert um. Vorab-Allokation mit make reduziert Allokationen und GC-Druck.

Slicing teilt Speicher

x := []string{"a", "b", "c", "d"}
y := x[:2] // y = ["a", "b"]
x[1] = "z"
fmt.Println(y) // ["a", "z"]

Slicing kopiert nicht. Beide Variablen zeigen auf dasselbe Backing-Array.

Mit dem dreiteiligen Ausdruck lässt sich die Kapazität deckeln, sodass ein späteres append ein neues Array alloziert.

y := x[:2:2] // Kapazität bei 2 gedeckelt

Maps

teams := map[string]int{
    "Orcas": 1,
    "Lions": 2,
}

Wichtige Eigenschaften:

• Zero-Wert ist nil. Lesen aus einer nil-Map gibt den Zero-Wert des Wertetyps. Schreiben in eine nil-Map ist ein Panic.
• Maps lassen sich nicht mit == vergleichen.
• Keys müssen vergleichbar sein. Slices und Maps sind nicht als Key erlaubt.

Komma-ok-Idiom

Ein fehlender Key liefert den Zero-Wert ohne Fehler. Um fehlenden Key von echtem Zero-Wert zu unterscheiden, gibt es die Komma-ok-Form.

v, ok := m["key"]
if ok {
    // Key existiert, v hat den Wert
}

Map als Set

Go hat keinen eingebauten Set-Typ. Üblich ist map[T]bool oder map[T]struct{} für minimalen Speicherverbrauch.

intSet := map[int]bool{}
intSet[5] = true
if intSet[5] {
    fmt.Println("5 ist im Set")
}

Structs

Zum Gruppieren zusammengehöriger Felder.

type Person struct {
    Name string
    Age  int
    Pet  string
}

Eigenschaften:

• Struct-Literale können Feldnamen verwenden (empfohlen) oder positional sein.
• Structs sind mit == vergleichbar, wenn alle Felder vergleichbar sind.
• Anonyme Structs sind möglich, etwa für einmalige Shapes in Tests.

Go kennt keine Klassen und keine Vererbung. Structs mit Methoden ersetzen diese Konzepte.

Zusammenfassung

• Arrays existieren, werden im Alltag kaum verwendet
• append gibt ein neues Slice zurück, immer wieder zuweisen
• Länge und Kapazität sind zwei verschiedene Werte
• Slicing teilt Speicher, dreiteiliger Ausdruck deckelt die Kapazität
• Komma-ok-Idiom unterscheidet fehlenden Key von Zero-Wert
• Structs gruppieren Daten, keine Vererbung