在 Go 中创建 2D 切片的简洁方法是什么？

没有更简洁的方式，您所做的是“正确”的方式；因为切片总是一维的，但可以组合起来构造更高维的对象。有关详细信息，请参阅此问题：Go: How is two dimensional array's memory representation。

您可以简化的一件事是使用 for range 构造：

a := make([][]uint8, dy)
for i := range a {
    a[i] = make([]uint8, dx)
}

另请注意，如果您使用 composite literal 初始化切片，则可以“免费”获得，例如：

a := [][]uint8{
    {0, 1, 2, 3},
    {4, 5, 6, 7},
}
fmt.Println(a) // Output is [[0 1 2 3] [4 5 6 7]]

是的，这有其局限性，因为您似乎必须枚举所有元素；但是有一些技巧，即您不必枚举所有值，只需枚举不是切片元素类型的 zero values 的值。有关这方面的更多详细信息，请参阅Keyed items in golang array initialization。

例如，如果您想要一个前 10 个元素为零的切片，然后在 1 和 2 之后，可以这样创建它：

b := []uint{10: 1, 2}
fmt.Println(b) // Prints [0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2]

另请注意，如果您使用 arrays 而不是 slices，则可以很容易地创建它：

c := [5][5]uint8{}
fmt.Println(c)

输出是：

[[0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0] [0 0 0 0 0]]

对于数组，您不必遍历“外部”数组并初始化“内部”数组，因为数组不是描述符而是值。有关详细信息，请参阅博文 Arrays, slices (and strings): The mechanics of 'append'。

试试 Go Playground 上的示例。

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有两种方法可以使用切片来创建矩阵。让我们来看看它们之间的区别。

第一种方法：

matrix := make([][]int, n)
for i := 0; i < n; i++ {
    matrix[i] = make([]int, m)
}

第二种方法：

matrix := make([][]int, n)
rows := make([]int, n*m)
for i := 0; i < n; i++ {
    matrix[i] = rows[i*m : (i+1)*m]
}

关于第一种方法，进行连续的 make 调用并不能确保您最终会得到一个连续的矩阵，因此您可能会将矩阵划分到内存中。让我们考虑一个可能导致这种情况的两个 Go 例程的示例：

例程#0 运行 make([][]int, n) 来为矩阵分配内存，从 0x000 到 0x07F 获得一块内存。然后，它开始循环并执行第一行 make([]int, m)，从 0x080 到 0x0FF。在第二次迭代中，它被调度程序抢占。调度程序将处理器交给例程#1 并开始运行。这个也使用 make（出于自己的目的）并从 0x100 到 0x17F（就在例程 #0 的第一行旁边）。一段时间后，它被抢占，例程 #0 再次开始运行。它执行与第二次循环迭代相对应的 make([]int, m) 并为第二行从 0x180 获取到 0x1FF。此时，我们已经得到了两个分割的行。

使用第二种方法，例程执行 make([]int, n*m) 以将所有矩阵分配在单个切片中，确保连续性。之后，需要一个循环来更新指向每行对应的子切片的矩阵指针。

您可以使用上面 Go Playground 中显示的代码来查看使用这两种方法分配的内存的差异。请注意，我使用 runtime.Gosched() 只是为了让处理器和强制调度程序切换到另一个例程。

使用哪一个？想象一下第一种方法的最坏情况，即每一行在内存中不是另一行的下一个。然后，如果您的程序遍历矩阵元素（以读取或写入它们），与第二种方法相比，由于数据局部性更差，可能会有更多的缓存未命中（因此延迟更高）。另一方面，使用第二种方法可能无法为矩阵分配一块内存，因为内存碎片（块遍布内存），即使理论上可能有足够的空闲内存。 .

因此，除非有很多内存碎片并且要分配的矩阵足够大，否则您总是希望使用第二种方法来利用数据局部性。

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使用 Go 1.18，您会得到 generics。

这是一个使用泛型允许为任何细胞类型创建 2D 切片的函数。

func Make2D[T any](n, m int) [][]T {
    matrix := make([][]T, n)
    rows := make([]T, n*m)
    for i, startRow := 0, 0; i < n; i, startRow = i+1, startRow+m {
        endRow := startRow + m
        matrix[i] = rows[startRow:endRow:endRow]
    }
    return matrix
}

使用工具箱中的该功能，您的代码将变为：

a := Make2D[uint8](dy, dx)

您可以使用 the code on the Go Playground。

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