Golang中的传值和传引用详解

1. 基础类型

byte，int，bool，string，float，数组等均是传值。

2. struct

struct作为函数中的参数，其传递可以是传值（对象的复制，需要开辟新的空间来存储该新对象）和传引用（指针的复制，和原来的指针指向同一个对象）
建议使用指针，原因有两个：能够改变参数的值，避免大对象的复制操作节省内存。

3. 函数

函数作为参数，其本质是传函数指针，为传引用

4. slice

结论：作为函数参数时，为传引用。
数组切片的本质是一个如下的数据结构

包含一个pointer，一个长度，一个容积的结构。其中pointer指向的是作为主要存储空间的array。

在这里插入图片描述

那么在进行传入函数和赋值的时候，会将slice的结构复制一份，但是pointer还是指向原地址。从而实现了传引用。
- 注意slice扩容和不扩容的情况。
  - 扩容情况下，切片的地址会发生变化，新增的元素不会影响到原切片；
  - 不扩容的情况下，修改切片的元素，会同时修改原切片的对应元素，原因是指向的地址相同，会同步修改。
示例

package main

import (
	"fmt"
)

func appendToSlice(s []int) {
	fmt.Printf("in appendToSlice, 追加元素前, 切片地址: %p\n", s)
	s = append(s, 10)
	fmt.Printf("in appendToSlice, 追加元素后, 切片地址: %p\n", s)
}

func alterSlice(s []int) {
	fmt.Printf("in alterSlice, 修改元素前, 切片地址: %p\n", s)
	s[0] = 10
	fmt.Printf("in alterSlice, 修改元素后, 切片地址: %p\n", s)
}

func main() {
	slice1 := []int{1, 2, 3, 4, 5}

	slice := make([]int, 0, 5)
	fmt.Println(slice)
	fmt.Printf("slice切片地址: %p\n", slice)

	slice = append(slice, slice1...)
	fmt.Println(slice)
	fmt.Printf("slice切片地址: %p\n", slice)

	appendToSlice(slice)
	fmt.Println(slice)
	fmt.Printf("slice切片地址: %p\n", slice)

	alterSlice(slice)
	fmt.Println(slice)
	fmt.Printf("slice切片地址: %p\n", slice)
}

运行结果

[]
slice切片地址: 0xc000080060
[1 2 3 4 5]
slice切片地址: 0xc000080060
in appendToSlice, 追加元素前, 切片地址: 0xc000080060
in appendToSlice, 追加元素后, 切片地址: 0xc000090000
[1 2 3 4 5]
slice切片地址: 0xc000080060
in alterSlice, 修改元素前, 切片地址: 0xc000080060
in alterSlice, 修改元素后, 切片地址: 0xc000080060
[10 2 3 4 5]
slice切片地址: 0xc000080060

如果将slice := make([]int, 0, 5)改行代码替换成slice := make([]int, 0, 6)，运行结果将会如下：切片不会发生扩容，地址始终没有改变

[]
slice切片地址: 0xc000080060
[1 2 3 4 5]
slice切片地址: 0xc000080060
in appendToSlice, 追加元素前, 切片地址: 0xc000080060
in appendToSlice, 追加元素后, 切片地址: 0xc000080060
[1 2 3 4 5]
slice切片地址: 0xc000080060
in alterSlice, 修改元素前, 切片地址: 0xc000080060
in alterSlice, 修改元素后, 切片地址: 0xc000080060
[10 2 3 4 5]
slice切片地址: 0xc000080060

结论
- 切片作为函数参数，修改函数中切片中的元素，会同步影响到原切片（不扩容，操作的内存地址相同）
- 切片中新增元素时，不会影响到原切片（无论有没有发生扩容均不会影响），原因：切片作为函数参数时，其len参数和cap参数均会进行复制（细节可参考文末参考资料的第二篇帖子）
  - 不发生扩容时，底层数据原切片数据两者共享，新增数据不共享。
  - 发生扩容时，底层数据完全独立，相互不影响。

5. map

结论：作为函数参数时，为传引用
- 与切片不同点在于，map的地址不管修改还是新增元素，地址都不会发生变化，因此在函数中修改的内容会同步修改到原map（其实操作的地址始终是同一块内存，当然是同步修改）
map内部维护着一个指针，该指针指向真正的map存储空间。我们可以将map描述为如下结构：

type map[key]value struct{
	impl *Map_K_V
}

type Map_K_V struct{
	//......
}

6. chan

同slice和map，为传引用

7. 总结

如果对C和C++指针理解比较深的同学会发现，go里面所有的传参都是传值。
支持传引用的几个数据结构同时通过指针来维护同一个变量，从而实现传引用的，但是数据结构本身也是会被拷贝的。

参考资料：